Question

有关高速行驶的火车和压强的几道问题，高分悬赏，高手请进

1、我们知道，火车高速运动时，周围的气体会被吸附在其表面，从而也高速运动，导致其压强变小；而离火车远一点的气体的压强不变，就会把人向火车推；因此人要站在安全线外候车。 请问：影响这个“安全线”与火车的距离远近的因素有什么？火车速度？火车体积？还是别的？？？
2、假设有一辆飞驰的摩托车与一列高速行驶的火车靠近且保持相对静止，那么摩托车会被火车“吸近”吗？
3、如果是完全相同的两列高速行驶的火车靠近且保持相对静止，那么火车之间会相吸吗？（我个人认为可以用两条纸带代替火车做实验。。。）
4、再假如，在光滑水平面上有两个相互靠近的物体，当它们一起做匀速直线运动时，彼此会相吸在一起吗？如果水平面不是光滑的呢？
——望请高手能详细解释，小生不胜感激。——

Answer 1

你的问题属于流体动力学范围，基本上都是伯努利定律的应用：在一个流体系统，流速越快，流体产生的压力就越小。
1、与火车速度、火车表面状态、一定范围内的火车体积有关。速度越快，火车带动的空气速度越快，人靠近火车的一面压力越小，人身体前后压力差越大。火车表面状态也有很大关系，因为流体有一定的粘度，火车表面越不平整，带动的空气越多，空气速度越快。反之，如果火车表面非常光滑，则带动的空气速度越慢。一定范围内的火车体积有关，这是因为当火车体积大到一定程度之后，在一定范围内对空气速度的影响是均匀的，也就是达到极值，再大，空气也不会更快了。

2、3、属于同一类问题。摩托车会不会靠近火车，要看摩托车两边空气流动速度的差值有多大，便可以计算出内外压力差。这个问题看似简单，其实很复杂。因为空气本身是具有可压缩性，空气流速变快，但是因为被压缩，密度又变大。第二，还要看相对位置是在车头还是在车尾，火车高速运行，其车头两边的空气是被高度压缩的，而在车尾，被压缩的空气已经向外界扩散平衡，这时就需要计算空气速度了。第三摩托车本身也是主动运动，两侧也会引起空气流速的变化。此外还有一个因素，火车、摩托车表面的不平整有可能导致湍流，而不是紊流，这时伯努利定律的适用性大大降低。所以这个问题我更倾向于两者相斥：两者间的空气被压缩而产生推力。
第三题也是同理。用纸条不能代替，如果要代替请将两根纸条都放在电风扇前面，而不能只用嘴在纸条之间的空间吹风。

4、是否靠近要看物体的形状，是否能产生两侧不同速度的气流。比如，飞机翅膀的剖面形状，两面不对称等等。

我们知道，在水中平行行驶船在一定距离内会相互靠近。但是这种现象并不能简单的用在空气中。因为空气是可被压缩的，而水不能。也不能简单的将以上几问用飞机翅膀来解释，因为飞机翅膀上下都是开放空间。而两物体之间相对是限制空间。但是有一个现象可以参考：地面效应。当飞机在接近地面飞行时，飞机翅膀产生的升力会突然变大。因此发明了地效飞行器。

飞机靠近地面能被看作是摩托车靠近火车吗？

Answer 2

你好，很高兴能够帮助你！

1、我认为与火车的速度和体积都有关系。跟你举两个简单的例子说明一下吧。
速度：几个世纪前的火车都是很慢的，虽然个头和现在差不多，但那时候离的很近都可以，因为吸引力实在是太小了。
体积：一枚高速飞行的子但从你面前一晃而过，感觉到什么了吗？

2、如果靠的很近的话，摩托车与火车之间的空气会高速飞行（此时三者共速），火车——空气——摩托车这三者会形成一个整体从而一起向向前运动。不过如果有大距离的话，（这是空气的速度赶不上摩托车和火车的速度）就会被吸引的。

3、道理和第二题一样，只不过这两个题牵扯一个体积的关系。我认为用纸片替代不够严密，因为无法达到那样高的速度。

4、我们知道，一切物体在没有受到力的作用时，将永远保持匀速直线运动状态或静止状态。所以如果两物体靠近的话，一定是受到了力的作用。所以我认为如果距离和够小的话，甲物体——空气——乙物体三者共速，是不会被吸引的。反之，如果中间的空气速度小，中间会形成低压区，所以就会吸引两侧的物体向中间靠近。其实你问的这四个题都可以用上面的那段话来解释。

以上仅代表我个人的观点，如果不明白的话可以追问，希望我能够帮助你。
与君共勉，加油。

追问

第1题，依你看，和火车表面平整程度有什么关系吗？（比如越平带动的空气就越多）
第2题，“靠得很近”是多近呢？
第3题，火车两侧都有带动空气啊：空气—火车—空气—火车—空气。两侧的空气怎么样考虑？
第4题，“反之，如果中间的空气速度小，中间会形成低压区”是什么意思？不是速度越小气压越大吗？
望请详解，不着急，谢谢。

追答

1、我认为形状越接近流线形带动的空气越小。联系一下当下，子弹头列车设计成那个样子就是为了尽可能少的带动空气从而减小与空气的摩擦阻力而提高自己的速度的，飞机降落时伸出的“扰流板”就是为了破坏流线型从而达到减速的目的的。

2、我也说不上到底有多大的距离，总之跟火车的速度是有关的。

3、A——B——火车——C——D——摩托——E——F 当二者共速时，C——D处的空气会被带动，这三者就会形成一个整体。正如你所说，周围的空气也会被带动，就如上面关系式中的B、E处的空气， B——火车——C——D——摩托——E这三者是共速的。。不过我们知道空气是流体，所以B往外的空气的速度会越来越小，越来越小，直到到0。

4、我的意思是两者的距离变大了，中间空气的速度会赶不上两边的速度，例如 火车——C——E——D——摩托 这个关系中，C、D两处的空气可能会与火车摩托共速，但E处的速度会略微的小一点。根据“在流体中，流速越大的位置气压越小”的原理，C、D处相对于E处流速大，所以我认为CE、DE的交界处会形成低压区。（如果在这个地方不理解的话，我们假设E处速度为0，C、D处速度为100，就可以了）

其实你提的这个问题非常的抽象，我对速度物理也只是略知一二，难免会有不妥之处，希望有人可以提出来。我觉得正是因为有了错误人类的文明才得以发展，才会一代一代的探索下去，才会有无数仁人志士前仆后继的投入到科研中，我们，才会离真理越来越近。
如果还不懂的话可以再提出来，我会在我的能力范围内尽可能的帮助你。

Answer 3

1，人是否站立，站立姿势，人的高矮胖瘦等都有关系
2，2、3、4题都是一样的，都会被吸引，吸引力的大小与火车速度和地面摩擦力是有关系的。两列火车之间的空气流通速度比其外侧的空气流通速度要大的多，根据流体压强与流速的关系，空气流通速度越大的地方，压强越小，所以火车速度越快，其内侧空气速度越快，压强越小，外侧空气速度相对就会很小，火车外侧会受到强大的大气压作用而把两火车挤压到一起。
所以我们的高速路中间有隔离带，并轨火车道有一定距离，航空母舰周围舰艇要与母舰保持一定距离，都要考虑这个因素。
《泰坦尼克号》明明已经拨转了船头，但还是要撞上冰山，都是与水的流速有关系的。

Answer 4

你好，很高兴能够帮助你！

1，我的意见，与火车的速度和数量的关系。举两个简单的例子来说明它。
速度：几世纪前的火车是很慢的，又高又差不多，但当时离的很近，因为过小的吸引力。
量：儿子的高速飞行，但在你的面前一闪而过，并觉得它是什么呢？

靠的很近，如果摩托车和火车高速飞行（三总速度）列车 - 空气 - 摩托车3之间的空气会形成一个整体，从而一起向前运动。但是，如果有一个大的距离，（这是空气的速度，以跟上的摩托车和火车的速度）将被吸引。

3，不合理的，第二个问题涉及到的量的关系，但有两个问题。替换的磁盘不够密切，因为他们不能达到尽可能高的速度。

4，我们知道，在军队里的所有对象将始终保持匀速直线运动或静止状态。因此，如果两个物体靠近，必须力。因此，我认为，如果距离足够小，中，A的对象 - 空气 - B对象的三个速度，是没有吸引力的。相反，如果在中间的空气的速度是小的，中间将形成一个低压区，以便将被吸引到的对象的侧面接近中间。事实上，你问四个问题来解释上述这些言论。

以上仅代表我个人的看法，你可以问，如果你不明白，我希望我能帮助你。
王的相互鼓励，加油。
阿尔法
Alpha

Answer 5

你好，很高兴能够帮助你！

1，我的意见，与火车的速度和数量的关系。举两个简单的例子来说明它。
速度：几世纪前的火车是很慢的，又高又差不多，但当时离的很近，因为过小的吸引力。
量：儿子的高速飞行，但在你的面前一闪而过，并觉得它是什么呢？

靠的很近，如果摩托车和火车高速飞行（三总速度）列车 - 空气 - 摩托车3之间的空气会形成一个整体，从而一起向前运动。但是，如果有一个大的距离，（这是空气的速度，以跟上的摩托车和火车的速度）将被吸引。

3，不合理的，第二个问题涉及到的量的关系，但有两个问题。替换的磁盘不够密切，因为他们不能达到尽可能高的速度。

4，我们知道，在军队里的所有对象将始终保持匀速直线运动或静止状态。因此，如果两个物体靠近，必须力。因此，我认为，如果距离足够小，中，A的对象 - 空气 - B对象的三个速度，是没有吸引力的。相反，如果在中间的空气的速度是小的，中间将形成一个低压区，以便将被吸引到的对象的侧面接近中间。事实上，你问四个问题来解释上述这些言论。

以上仅代表我个人的看法，你可以问，如果你不明白，我希望我能帮助你。
王的相互鼓励，加油。