在密閉行駛的車輛中有一隻蒼蠅,蒼蠅並未與車輛接觸,車輛的行駛速度和蒼蠅的速度是怎樣的?

向日葵不放棄陽光1


我認為這個問題很簡單,車裡的蒼蠅分三種狀態:

第一種是附著在車體,蒼蠅和車同速。

第二種,蒼蠅短暫脫離車體在車裡飛行後再次停在車體,這時候蒼蠅可以暫時獲得車輛行駛的慣性;

第三種:蒼蠅離開車體,在車內長時間飛行,當最初汽車帶給它的慣性消失,若蒼蠅飛行方向與車行駛方向不一致,蒼蠅會撞上車體;若蒼蠅想在車裡懸停,除非飛行速度至少保持和車同速。

(關於這個問題,車子密閉與否根本不是因素,我們討論的只有一個指標:兩者的速度差。)


獵風覽嶽


親身經歷:夏天有時候開車車裡面就會偶然關一直蒼蠅,在不把窗戶打開的情況下,車子不管行駛的速度有多快,蒼蠅在車子內仍然照常飛行,和在平地上沒有任何區別。這就說明,蒼蠅的速度是完全和車速一致的,即便蒼蠅沒有和車子接觸。

其實,這個事情後面的物理規律也很簡單,就是因為牛頓第一定律。即在沒有受力的情況下,物質的運動速度保持不變。在汽車沒有加速的情況下,蒼蠅和汽車是相對靜止的,因為二者速度一致。當汽車加速時,蒼蠅的速度就會小於汽車的速度,如果汽車瞬間加速度很大,那麼蒼蠅如果飛不及的話,就會撞在汽車的後面。

但是,蒼蠅的速度是很快的,汽車加速的時候它在飛行過程中也可以加速。而且,由於汽車是密閉的,所以車內的空氣也會受到汽車給予的一個相同的加速度,從而使得空氣也一起跟著汽車加速,最終這個加速度也會部分作用於蒼蠅身上。當汽車停止加速時,蒼蠅和汽車的速度是一樣的。

其實,這個實驗我們現實中也可以做。比如一杯水中放置一個漂浮的物體,我們瞬間橫向移動水杯,水杯中的水就會往後揚起,而水上面的漂浮物也會跟著向後揚起。這裡水杯就好比密閉的汽車,水就好比空氣,漂浮的物體就好比是蒼蠅。當然,水的密度是比空氣大的,所以漂浮物在水杯加速過程中,位移會比空氣中小,因為它會收到水更大的推力產生加速度。


科學探秘頻道


【導語】當我們汽車在行駛到時候,車內的物品如果拋起來或者是自己飛起來的時候,車內的物品的速度是什麼樣的?類似這樣的問題一直是大家比較熱衷於討論的事情,今天既然有題主提到這個問題了,那麼我就來進行一個全面的分析,討論一下當汽車在行駛的時候,車內的物品和車內沒有和車輛接觸的物品都是什麼樣的狀態。

首先我們可以肯定的是,當我們汽車在高速行駛的時候,如果車內是關窗的狀態的話,車內的空氣相對汽車來說就是靜止的,否則我們就會被吹得難受;當我們把車窗打開的時候,車外的空氣會因為車輛的速度而從車內穿過,這個時候車內的空氣和車子的相對速度是運動的。

如果我們在上高速的時候不小心讓一隻蒼蠅飛到了車裡,並且帶到了高速公路上,汽車以120km/h的速度巡航,這個時候如果我們關著車窗的話,車內的空氣就是相對靜止的,這個時候蒼蠅飛起來的時候就像是在地面禁止的時候一樣的,這種時候蒼蠅相對於外界的速度就是120km/h,而相對汽車的速度來說就是0km/h、因為汽車開到哪裡,車內的空氣就會被帶到哪裡,在蒼蠅眼裡車內就是一個靜止的環境。

當我們把車窗大開的時候,由於汽車相對外界的空氣來說是有速度的,所以外界的空氣會流進車內,我們會感覺到車內有很大的風吹過,這個時候如果蒼蠅正好在車裡是飛在空中的狀態的話,在開窗的瞬間就會被吹走,這個時候蒼蠅相對汽車的速度是接近120km/h的(流經車內會有減速),而相對外面的空氣是靜止的,所以當蒼蠅被吹出來的時候,很快就和地面處於靜止的狀態。

這其中的關鍵點在於,汽車在120km/h行駛的時候,有沒有帶動車內的空氣還有物品,就像我們放在車裡的證件,當車輛行駛的時候,證件也會跟著一起行駛,證件和地面相對運動,運動的速度和汽車行駛的速度一致;車裡的蒼蠅也是如此,當汽車沒有開窗的時候,車內的空氣是被汽車帶著走的,連同空氣中的蒼蠅也一起被帶走,這個時候蒼蠅和證件一樣相對汽車是靜止的,但是相對地面來說又是運動的。

這就好比我們的地球,我們的地球以飛快的速度繞著太陽旋轉,並且自身也在高速自轉,但是當我們在地球上某個地方的時候,我們就會感覺到我們是靜止的,但是實際上從絕對速度上來看的話,我們現在在宇宙中的速度是非常可怕的。

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明說汽車那些事


用牛頓定律就可以簡單解釋,答案肯定是一樣的,當然前提是汽車在勻速行駛,如果來回的加速減速,汽車和蒼蠅的速度當然是不一樣的。

按照牛頓定律的詮釋,當汽車勻速運動時,裡面蒼蠅的運動狀態與在靜止的汽車裡並沒有區別,如果蒼蠅是瞎子和聾子,不能看到汽車外面的世界也聽不到聲音,蒼蠅就完全不能判斷是在勻速行駛的汽車裡還是在靜止不動的汽車裡。

類似的問題還有:在高速行駛的汽車裡,比如時速120公里,汽車裡的蒼蠅為何能隨汽車一起飛行,而沒有撞到汽車玻璃上?原因同樣如此,勻速行駛表現出來的特徵與靜止是一樣的。

這中特點在我們生活中隨處可見,每個人都經歷著。我們所在的地球就可以認為是一輛勻速行駛的汽車,每當你騰空躍起落下時,你仍舊會落到原點,不會向後飛行,因為你和地球是一體的。而空中飛行的小鳥就相當於汽車裡的蒼蠅,小鳥不會因為地球高速旋轉而被甩出去,小鳥的速度(假設騰空不動)與地球的速度是一樣的。

不但蒼蠅是這樣,汽車裡的空氣同樣如此,空氣的速度與汽車也是一樣的,如果不一樣你肯定會感覺到汽車裡有風,但實際上密閉的汽車裡你是不會感覺到有風的。這也決定了蒼蠅可以隨意地在汽車裡面飛來飛去,與在地球上沒有任何區別!


宇宙探索


這個問題不需用高深的相對論來回答,淺顯易見的日常開車觀察就可以了。跑高速,尤其是在初夏的傍晚開車,次日會發現汽車前臉特別是前牌照上密密麻麻的一層蚊子的屍體,而密閉車內咬你沒商量的幾隻蚊子卻安然無恙,伴你度過那段行程。同時會發現不論車開多快多慢或者停下來,絲毫不影響蚊子,想咬你小腿絕不咬你膀子,靈活自如同在臥室裡一樣。車外的蚊子都是被撞上的,雖然比不上飛機撞小鳥,但若是點子背的話,就像喝西北風也會塞牙。我遇到過,一隻伊蚊和一隻麻蚊打架,結果前擋風玻璃上出現了兩個蚊子同大小,同形狀,同肢幹狀的兩處裂痕。蚊子如此,蒼蠅也應該如此。


愛我特爽-Airwatersun


想必這輛車應該就是普通的家用車吧,蒼蠅在裡面的情況差不多與你自己在車裡的情況一樣,除非汽車的加速度很大,那樣蒼蠅就會被甩到汽車內壁,而你則因為安全帶牢牢的坐在座位上。

我們來看看蒼蠅在各種情況下會出現什麼情況:

比如汽車在啟動時,由於蒼蠅在空氣飛行、懸停等都需要依靠空氣來“托住”它(也就是拍打翅膀產生向上的力,抵抗重力),那麼汽車啟動時,是一個變速的過程,由靜止轉為某一速度值的過程。

那麼蒼蠅在裡面也會經歷這個過程,否則它就會被“摔”到汽車後壁,但一般而已由於汽車的加速度不可能有多大,因此我們都沒有看見過蒼蠅撞到牆上的場景吧(除非是它自己想撞牆)。

而在汽車勻速行駛階段,蒼蠅可以在車內自由飛行,和汽車靜止時毫無異樣,這一點正是力學相對性原理的體現,在沒有共知或前提條件下,勻速和靜止實際上是沒法區分的。

而在汽車減速階段,實際上和加速階段沒兩樣,只是蒼蠅“摔”的方向反了而已。

其實這個問題只是簡單的初中物理常識,就和“一個人在運行著的高鐵車廂內跳一下會出現什麼情況?”一樣。

最後再問大家一個問題:在一個靜止的車廂內,一個光子從車廂底豎直向上發射,光跡是一條直線;如果換做運動的車廂呢?

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賽先生科普


要探討這個問題,首先得從頭分析。如果車子未啟動時,蒼蠅停在車子的某處,那麼隨著車子的啟動,它也獲得的相同的速度v,這時它和車子的相對速度就為0.如果一開始它就懸停空中,對不起,他肯定會撞在後窗玻璃上。打個比方,此時車子就像一個蒼蠅拍,啪的一聲打在它身上。如果它一開始就停留在蒼蠅拍上,蒼蠅拍再快也打不著他。


混沌之力123


這是相對運動的問題,假如車的速度是v1,方向向前。蒼蠅的速度是v2,方向向後。在此只考慮二者速度方向相同或者相反,不考慮二者速度方向成角度問題。

根據矢量三角形法則,車相對於蒼蠅的速度就是車的速度減去蒼蠅的速度。蒼蠅相對於車的速度就是蒼蠅的速度減去車的速度,記住速度是矢量,帶上正負號表示方向。


石頭大V


地球在宇宙中高速運動,作為地球上提問者的你,原地跳起來離開地面時候,能感覺自己高速運動嗎?


隨遇而安


分享一下小技巧:車內有蒼蠅你不用拍打,因為經常打不著,打著了又會弄髒了車,分心也不利於行車安全,有效的辦法是,當蒼蠅飛舞時,慢慢加速120邁,來個急剎車,蒼蠅被撞暈後再收拾它!


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