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求物理帝解答困扰数十年的问题:关于火车和苍蝇的问题

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初中学物理时就没搞懂,昨天坐车突然想起来了,真心困扰多年了。问题如下:
假设一个火车在急速行驶,窗户是开着的,此时一个在外面的苍蝇飞了进去,那么这个苍蝇处于悬空的状态,那么苍蝇相对于火车来说是静止的,所以苍蝇应该在火车内被撞死。可我们经常发现在火车呢的苍蝇经常可以正常乱飞,那么这到底为什么呀


1楼2013-04-22 11:00回复
    真心没搞懂过这个问题,后来也没深究过


    2楼2013-04-22 11:03
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      我怎么没发现。。。


      来自Android客户端3楼2013-04-22 11:04
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        苍蝇刚进车时被气流加速,慢慢达到平衡状态。


        4楼2013-04-22 11:06
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          首先看前提:
          [1]如果前提是楼主最后补充的那句:“苍蝇相对地面静止”
          那么,苍蝇相对于火车,是向后运动的
          但是“苍蝇相对地面静止”是怎么来的,我们不得而知,正常情况下是不会出现这样的状态的。
          [2]正常情况下
          我们先来观察火车启动的过程。
          本来 火车和苍蝇都相对地面静止
          现在火车开始加速,但是苍蝇仍然相对地面静止,所以苍蝇相对于火车向后加速
          于是我们可以看到 车厢中的苍蝇在后退(人也在后退,只不过1。加速度不太大,2。人可以靠着/扶着座位。 否则人也会后退)
          但是苍蝇不会一直后退,会有几种因素导致它不再后退
          1。苍蝇后退撞到墙上了不能再后退了,墙给了苍蝇足够的力和足够的施力时间,使苍蝇获得了跟火车一样的速度
          2。苍蝇用自己的翅膀使劲飞,使劲给自己像前的牵引力,防止自己继续后退
          3。如果车厢密闭得好,那么车厢里的空气基本上会跟火车共速,这些空气也会给苍蝇相当的阻力使其向前,即使不密闭车厢,空气阻力仍然在
          由于以上3个因素,所以苍蝇最终会跟火车共速
          所以我们正常情况下,看到的一列匀速行驶中的列车里的苍蝇,只要它自己不乱煽动翅膀,那么它一定是相对车厢静止的。而对地则不是静止,对地是以车速在运动。
          楼主补充的条件是,苍蝇对地静止,这种情况只能在两个情形下发生:
          1。火车刚刚启动的瞬间
          2。动画片里


          5楼2013-04-22 11:09
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            首先苍蝇能不能飞进来是一个问题,它跟的上火车的速度吗?苍蝇在火车里乱飞那是因为在火车发动前或者速度还不快的时候已经在车厢里了,这样在苍蝇落在车厢里(不悬空)的时候已经有对地面的速度了,由惯性定律可知苍蝇在火车匀速行驶的时候是可以正常的乱飞的


            IP属地:浙江来自手机贴吧6楼2013-04-22 11:10
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              车厢是相对密封的空间,气体流动性没那么好,即使刹车也能给苍蝇提供很大的阻力。苍蝇机动性也好,不然高速行使的火车带动的气流是相当大的,会形成一个负气压,让周围物体被吸过去。单从运动学讲,你讨论的是苍蝇从正面进入车窗的情况,就好像你正面扔块石头进高速行使的火车,肯定会在分速度上相对你静止,但是不要没考虑到苍蝇的机动性。


              IP属地:福建来自Android客户端7楼2013-04-22 11:13
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                苍蝇对气压很敏感,所以这就很好解释了这个问题


                IP属地:福建来自Android客户端8楼2013-04-22 11:14
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                  很简单在高速公路上 我经常看见 苍蝇飞进来 动都不能动 因为我坐的车在加速 直道车匀速它才能飞起来


                  IP属地:湖北9楼2013-04-22 11:37
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                    哈哈哈这个问题我以前也同样困惑过,最近才看到一个比较合理的解释:
                    1、影响苍蝇飞行和速度的是绝对气流,而非重力。
                    2、苍蝇飞进火车内的时候,火车内的气流环境相对苍蝇是稳定的,而非火车前进速度流动的气流,所以苍蝇不会撞死。
                    3、苍蝇蚊子的飞行受气流影响比较大,重力影响比较小。火箭、飞机等飞行器的飞行受重力影响较大,气流影响小。


                    10楼2021-06-11 12:05
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                      楼上的第三说得很好。
                      质量以三次方变小,气流力量是以二次方变小。


                      IP属地:中国台湾11楼2021-06-11 13:35
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                        所以苍蝇和人被气流影响的差距大概200倍。


                        IP属地:中国台湾12楼2021-06-11 13:37
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                          或者说,苍蝇能利用气流改变行动的能力是人类的200倍


                          IP属地:中国台湾13楼2021-06-11 13:38
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