爲什麼蒼蠅可在高速行駛的、開著窗的汽車裡輕鬆飛來飛去,與車同速?

春江水22

很高興回答你的問題。

1. 力是運動改變的原因

如果這個世界沒有力,包括摩擦力、推力、萬有引力等等,那麼所有事物的運動狀態都不會發生改變。

力,是運動改變的原因。

且不說蒼蠅。以你自己來說,你坐在高速移動的汽車裡,以汽車為參照物,你的速度是0(如果你不動的話),而以外界一棵樹為參照物的話,那你就是高速運動的。

汽車本身已經不停燒油,讓你和汽車,以及汽車上的一切,包括那隻自由走動的蒼蠅。保持了運動狀態。

那麼你和蒼蠅就已經獲得了汽車的運動速度。

2. 突然剎車

反而司機的突然剎車或者加速,會讓本來已經睡著的你感受到力。

這就是速度突然改變,慣性造成的影響。

3. 速度改變對你和蒼蠅的影響不同

是的,你是個200斤的胖子。

蒼蠅才多重。而且蒼蠅的6只足牢牢勾住平面。

所以蒼蠅不會向你一樣突然向前摔。

大約花費0.3KB的流量,哈哈哈哈哈。

畢竟,我辣麼萌~


不哈韓的小韓


看到這個問題,我快速聯想到了一個現實,我們的地球也是一個在太空中快速飛行的物體,在地球上我們也是在跑來跑去,乘坐飛機、乘坐火車,乘坐輪船,自己駕駛汽車,但是我們也絲毫感受不到地球的奔跑,要知道僅僅太陽系繞行銀河系的運動速度,就是每一秒250公里,當然我們還有自傳和公轉。可是地球上的生物幾十億年來始終安之若素。而蒼蠅在高速行駛的汽車中飛來飛去,和我們在地球上各種活動狀態也非常相似,在一些瞬間,它可能絲毫沒有覺察自己是在一個運動著的物體上飛行,而認為汽車是靜止的,就和我們人類的感受一樣。



當然高速行駛中的汽車需要保持相對穩定的速度,如果保持勻速的速度的話更好,車窗也不能開得太大,不然蒼蠅是無法在車裡很自如地行動,因為大風會吹進車廂,它們的質量很小,無法獲得平衡,否則蒼蠅們會頭暈目眩,很有可能被狠狠地甩出車外。當然也不能從高速狀態突然停下來,這樣的結果是蒼蠅高速碰撞在車上的某個部位,撞暈甚至撞死。就好比我們地球一定要以一個相對勻速的速度在太空中飛行,如果我們的地球的運動突然消失,那麼身處地球的我們將被一種非常巨大的力量快速甩到太空中去,就像一顆高速飛行的子彈一樣衝向宇宙,死亡不可避免,地球上也將生靈塗炭,所有的生物都將會快速死亡。我們人類只能生存在一個勻速運動中的地球上,一切靜止都是相對的。


科壇春秋精選

要解決這個問題,需要非常多的計算,所幸的是,之前已經有人做過這類計算了。國外汽車網站「Car and Driver」曾在2016年刊登過一篇文章,討論行駛的汽車裡空氣氣流。

如上圖所示,在行駛的汽車中,打開窗戶之後,雖然我們能夠感受到風,但裡面的風很大程度上是外面的風帶動的。更重要的是,內部的氣流構成了很多渦旋。我想很多人都知道,颱風的風眼正中央是非常平靜的,因為根據對稱性,渦旋最中間的的風速不會非常大。同時,這個渦旋的整體速度是與汽車本身相同的。這也就決定了,汽車中總有幾個區域裡,風速很低,而且空氣基本相對於汽車靜止。

當然,微小的擾動是不可避免的,但蒼蠅本身自己對於氣流一定也是有抵抗力的,所以只要它們能夠聰明的選擇懸停的位置,想要保持穩定,還是非常容易的。

另一個重要的原因,就是物體表面的粘滯阻力,使得空氣在接近車體,包括座位、人體的時候,速度也會有顯著的下降。

更重要的一點,上圖只是一個簡化的圖樣,真正的內部氣流,會有大量的渦旋,從而可以給蒼蠅提供非常多可選的懸停地點。如果它們又恰恰有一種選擇機制,使得他們可以主動懸停到氣流穩定的地方,那就更利於他們在車中懸停了。下面是一些數值模擬的結果,基本也證實了最開始的模型:

可以看到,實際的氣流中,還存在非常多的細節。只要飛蟲可以利用這些細節中流速低的地方,想要懸停起來,還是非常容易的。


章彥博

這是一個很有意思的問題,嘗試回答一下!

總得來看應該有兩個原因,對於蒼蠅來說一個是外因,另一個是內因。

1、蒼蠅在空中飛,主要是翅膀扇動導致空氣產生升力,另外就是空氣的流動對蒼蠅產生一些推力,汽車雖然沒有密閉,但是汽車的運動會帶動其周邊的空氣和汽車同步前進,而這些空氣同時也會推動蒼蠅向前,畢竟相對來說,蒼蠅還是太輕了。


2、蒼蠅自身的問題,蒼蠅的是個昆蟲,昆蟲自身就有規避風險的本能,汽車在前進,如果蒼蠅不動汽車就會碰到蒼蠅,那麼蒼蠅為了規避風險,就必須要努力向前飛,由於蒼蠅的飛行速度相對很快,對外界的表現就是隨著汽車飛行。

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眾口說車

我本科是物理系,試試用通俗的語言解釋這個慣性系的問題。

運動不是因為力,運動的改變才是因為力

慣性定律的發現是力學的一次飛躍。在此之前,人們以為運動是因為有力的作用,後來才發現,力是改變運動狀態的原因。不受外力的情況下,物體會保持原有的狀態,靜止的繼續靜止,運動的保持速度和方向不變。

汽車中,空氣和蒼蠅一樣,是不受力的狀態

汽車啟動的時候,汽車中的人和空氣都受到力的作用,加速到一定的速度,這便是我們體會到的推背感,加速越大推背感越強。

當汽車勻速運動以後,汽車中的一切都不受力的影響(當然引力、摩擦力等除外),蒼蠅也就跟靜止的房間中是一樣的了。

你有沒有想過,地球同樣在飛轉,而我們在輕鬆的走來走去?

其實,我們無時無刻不在一個高速自轉的地球上,輕鬆的走來走去。

而地球,也做圍繞太陽做著公轉運動。

而太陽系也做圍繞銀河系旋轉著。

地球自轉466米/秒

公轉29783米/秒

太陽系公轉250000米/秒

是不是感覺有點暈了?
是不是突然覺得直升機升空幾小時,落下來就到美國了?


老爸的修行


浪子衛莊

這個問題本應該不是問題,但有區別多的關注度,也來簡單說說我的看法!

事實上這個問題並不難理解,很多的時候是我們觀察問題的侷限性限制了我們的思維!簡單來說,就是面相對運動和慣性!

首先問個問題,即使開著車窗,你能感覺到車內的空氣流動嗎?你可能會說,能感覺到一點,如果全開的話,感覺會非常明顯!

問題就在這裡,你感覺到底空氣流動也僅限於車窗旁邊,車內部的空氣仍然隨著車子一起運動,而且速度基本一致!

如果可能,下次你上高速把車窗全部打開以120公里的時速前進,然後把一隻蒼蠅放到車窗附近,看看蒼蠅還能不能隨車子一起運動,問題就一目瞭然了!

而且即使車子在高速上減速加速,你會感覺很明顯,但蒼蠅受到的影響會很小,因為減速或者加速的時候車內的空氣也隨著一起減速加速,由於蒼蠅身體很輕,空氣很容易帶著蒼蠅一起減速加速而不會撞到車壁上!如果你能做到在一秒內把120公里的時速降到0,蒼蠅毫無疑問會撞到車壁!

所以說,車內狹小的空間往往會限制我們的思維,事實上,地球不就是某種形式的“車”嗎?一種“超級大車”,地球一直在飛快地運動著,但你能看到有蒼蠅或者其他事物被被空氣帶走嗎?


宇宙探索

這個問題實際上和汽車是不是封閉沒有太多的關聯。並且也不是真的任性想飛哪飛哪,它需要選擇空氣流動比較緩的區域。

因為就算你開了窗戶,也不代表車內的所有區域的空氣流動速度都能達到窗口的風速。並且蒼蠅雖小,但也能在小的流動中保持穩定。

對於一般的家用車:

上圖是隻開一扇單窗,可以看到內部的氣流方向比較單一穩定,一般用來通氣差不多了


這幅圖,就是窗戶全開的空氣流動,會發現內部會產生很多的漩渦,如果是通氣的話,反而效率會下降。這時候蒼蠅就比較慘了,想要飛的穩定是很難了

其次為什麼能和車同速呢?實際上也是空氣的作用,因為車的運行,內部的空氣也跟著一起動的,蒼蠅本來就是被空氣託著,跟著動那也是自然的事。

當然了,如果我是蒼蠅的話(哈哈),我是不去鑽車裡去的,要鑽也鑽大車,公交,大巴啥的。小轎車太擠了。。。
當然了,你要是開個很拉風的敞篷車,那就另當別論了,如果假髮沒帶好,那假髮都給你吹沒了。


賽先生科普

我初中時也想過同樣問題,而且至今誤解。有很多人那慣性舉例子,但問題很多。第一如果蒼蠅在勻速行駛的車中飛出窗外了,請問蒼蠅如果依然保持和車內飛行時的速度一樣,那麼是否飛得更費力?還有個更難理解的,有人拿直升飛機舉例子,加入直升飛機保持空中盤旋不動,但其實是隨地球自轉的,但慣性不是說在不受外力情況下保持靜止或 勻速 直線 運動嗎?地球是旋轉的,如果直升機保持相對靜止,那有違慣性啊。


反射光乩

如果你把汽車前擋風拆掉,你看蒼蠅還能不能在車裡自由的飛,蒼蠅起飛之前是和車輛同速的,它們之間是相對靜止的,可以看成一個參照系,但打開車窗就破壞了這個系統,因為外面空氣和車輛內部是相對運動的,相對於蒼蠅也是運動的,而空氣屬於流體,影響取決於體量,不開車窗蒼蠅就像在無風中飛行,車窗開個縫隙好比是微風,前擋風拆掉如同狂風,別說蒼蠅就是人都站不住,如果是真空中開車,開不開車窗都一樣。


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