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。——
5、还有，倘若火车的表面以及摩托车的表面都是绝对光滑，是否会产生气压差？
6、并且，假设有两辆完全相同火车与一辆摩托车同速同向并行，摩托车处于两火车之间且距离相等，此时摩托车处于火车头位置，会怎样？若三者表面之间绝对光滑，又会怎样？如果它们之间彼此连接一条绷直的不可拉伸的绳子，那么高速运行时绳子所受拉力会变吗？
7、再假如摩托车起初与一辆火车高速并行，之后摩托车突然刹车至零。若起初摩托车在车尾和车头分别会发生什么情况？又如果是两辆火车高速并行，一辆突然刹车，两辆火车同向与反向会有什么区别？

Answer 1

对于流体，根据伯努利方程
（如果想知道其由来，可以百度一下，我就不详细说了，推导过程基本就是利用能量守恒，对于高中生应该是可以理解的）
忽略阻力时，有：
Ρ'/ρ+μ'²/2+gh'=Ρ/ρ+μ²/2+gh
其中Ρ为压强，ρ为密度，μ为流速，g为重力加速度，h为高度；
对于空气而言，由于其密度很小，可忽略不计，gh项略去；
也就是说，动能μ²/2越大，那么其静压能Ρ/ρ越小，即压强越小；
1、先纠正一点，火车周围不会被火车吸附，只是由于空气存在粘度，会被火车带动，具有速度，因而压强比远处静止的空气小，远处空气会向其靠近；因此，影响安全线距离显然是与火车速度和形体有关，一般火车速度越大，形体越不合理，带动的空气速度就越大，安全线就应越远。
2、显然会，因为两者间空气速度是火车与摩托车带动的空气速度的叠加，比单纯摩托带动的空气速度要大，根据伯努利方程，两者之间的静压能会低于外侧的静压能，会受到向里的压力。
3‘、同理，会相吸，不过吸引力小于地面能对火车施加的最大静摩擦力，所以不会靠近而已。
4、同理，会；若平面不光滑，其对物体的动摩擦力大于吸力，就不会。
最后例举一个类似的小故事：
1912年秋天，有一艘当时世界上最大的远洋轮船—“奥林匹克”号出了事。一天，它正在大海上航行，在离她100米远的地方，有一艘比她小的多铁甲巡洋舰“豪克”号与它平行地疾驶着。可是却发生了一件意外的事情：小船好像被大船吸了去似的，一点也不服从舵手的操纵，竟一个劲地向“奥林匹克”号冲 去。最后，“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上，把“奥林匹克”号撞了个大洞。
与这个原理类似，“奥林匹克”号出事的原因：这个意外事故，主要是流体的性质所造成的。根据伯努利原理可以知道，液体的压强，跟它的流速有关系，流速越大，压强越小，当两艘船平行向前航行着的时候，在两艘船中间的水，比外侧的水流得快，于是水对两船内侧的压强，比外侧部分受到的压强要小。于是，在外侧水的压力下，使两船互相靠近，以致“豪克”号撞到“奥林匹克”号的船舷上。
这种事故以前是经常发生的，不过在大船没有出世以前，这种现象还不严重。现在大轮船多了，必须非常重视这种现象，避免发生意外。
5、若表面是绝对光滑的，那就不会带动火车边上的空气，就不会产生气压差；
6、若这样的话，摩托车就不会被火车吸近，据对光滑也不会被吸进，绳子也没有拉力；
7、在车头车尾将没区别，若一辆突然刹车，将骤然产生压差。
欢迎追问。

Answer 2

1，应该是速度吧。速度越快自然安全线的距离需要远一些。由气体的伯努利方程：p+(1/2)*ρv ^2＝常量(p0)（各项分别为静压、动压和总压），显然 ，流动中速度增大，压强就减小，与外界的压强差就越大，就对外界产生的所谓“吸力”越大。
2，不考虑外界的影响应该不会，但是鉴于空气的压力是一样大的，而目测摩托车没有顶住这股压力的能力，势必会受到影响。
3，。。。话说答这一步又想到其实运动中相吸（空气压力向内产生的分力）应该是普遍存在的。。系统所受力都向内，应该会产生可观的吸引力，
4，会吸引在一起。。话说2个同向高速的物体产生引力场内的引力应该是相吸的，水平面的摩擦因素其实应该加入考虑范围。如果一拉就过来那就没话说，但如果很大乃至有铁轨的效果，，那就另当别论了。
ps,求指点，话说弄好这个这个脑袋都歇菜了。我也不太会，交流交流。谢谢了

Answer 3

问题1解答：伯努利方程。气体是流体的一种，因此有黏性。根据牛顿内摩擦定律，紧贴在火车表面的空气运动速度是与火车一致的，但是距离火车越远，其速度会下降。（如果是牛顿流体，那么其速度随着距离的变远呈线性下降。）至于速度与压强的关系，就是伯努利方程了，该方程也解释了飞机为什么会飞。对于不可压缩气体，方程如下：v*v/2+gz+p/ρ=C。由此可见：速度越大压强越小。火车周围的空气运动速度高于远离火车的空气，因此前者的压强小于后者，因此气压会把周围的东西推向火车。安全线的设置考虑到了这个问题。
问题2解答：不会。同样的速度具有同样的压强，故不存在压强差。
问题3解答：不会，同问题2
问题4解答：同样道理，不会。如果要产生压强差，必须有速度差。另外补充下：速度不够快的话这个压强是感觉不到的。水平面是否光滑和气压没有直接关系。
问题5解答：光滑与否只会影响物体运动时的摩擦阻力，和气压没关系的
问题6解答：不会。即使摩托车受到两侧火车的气压推力，由于等大反向抵消的，因此不会有拉力改变。
问题7解答：摩托车只要减速就会造成和火车之间的速度差，从而产生气压差，从而会被气压推向火车。至于车头和车尾会发生什么，这和太多因素有关，不能下定论的。比如摩托车的驱动是两轮驱动还是前轮驱动还是后轮驱动？刹车片在什么位置？关于两火车问题：同向行驶的火车其中一辆突然刹车，同样会产生压强差，被推向另一辆火车。但如果是逆向行驶的，速度方向虽然相反，但是气压的方向都是由空气向其周围作用的，因此逆向行驶和同向行驶无区别。

Answer 4

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。
影响这个“安全线”与火车的距离远近的因素有火车速度,火车形状及表面凹凸。
2。34其实是一个问题。就是流体的性质所造成的。根据伯努利原理可以知道：“流体的压强，跟它的流速有关系，流速越大，压强就越小”。
因此，曾经出现过
1912年秋天，有一艘当时世界上最大的远洋轮船—“奥林匹克”号出了事。一天，它正在大海上航行，在离她100米远的地方，有一艘比她小的多铁甲巡洋舰“豪克”号与它平行地疾驶着。可是却发生了一件意外的事情：小船好像被大船吸了去似的，一点也不服从舵手的操纵，竟一个劲地向“奥林匹克”号冲去。最后，“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上，把“奥林匹克”号撞了个大洞
知道了这个原理，就不难找到“奥林匹克”号出事的原因了。原来，当两艘船平行向前航行着的时候，在两艘船中间的水，比外侧的水流得快，于是水对两船内侧的压强，比外侧部分受到的压强要小。于是，在外侧水的压力下，使两船互相靠近，以致“豪克”号撞到“奥林匹克”号的船舷上。然而，气体中，，在外侧空气的压力要比水小得多。不会引起相撞。

Answer 5

1 速度 空气流数越大，产生压强差越大， 2 会 产生了相对运动 摩托车带不动火车 你懂得 3 不会 没有相对运动， 4 不会，一起做匀速直线运动时，不会产生压强差
光滑与否只会影响物体运动时的摩擦阻力，和气压没关系的
不会。即使摩托车受到两侧火车的气压推力，由于等大反向抵消的，因此不会有拉力改变。
：摩托车只要减速就会造成和火车之间的速度差，从而产生气压差，从而会被气压推向火车。至于车头和车尾会发生什么，这和太多因素有关，不能下定论的。比如摩托车的驱动是两轮驱动还是前轮驱动还是后轮驱动？刹车片在什么位置？关于两火车问题：同向行驶的火车其中一辆突然刹车，同样会产生压强差，被推向另一辆火车。但如果是逆向行驶的，速度方向虽然相反，但是气压的方向都是由空气向其周围作用的，因此逆向行驶和同向行驶无区别。