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  • 1 # 力學Nerd王小胖
    1、受力分析

    如上圖,一輛小汽車拖著葫蘆娃在向左行駛。以葫蘆娃為研究物件,其受力圖如下。有重力,支撐力、摩擦力、牽引力、阻力等等。

    2、葫蘆娃飄起來的條件

    根據受力圖,臨界狀態下,地面支撐力為零的時候,人就開始飄起來了。而此時,失去了地面支撐力,地面摩擦力也就不存在了。因此,受力圖可以簡化如下。

    當前進速度較小的時候,空氣阻力幾乎忽略,此時,牽引力的大小就可以根據重力來求解。根據平衡關係,可得:牽引力與水平線夾角越小,牽引力就越大。

    3、葫蘆娃真能水平?——很難

    速度小的時候,空氣阻力可以忽略。當車速越來越快的時候,空氣阻力也就越來越明顯。這時候,人就真正的飛起來了。如下圖所示。

    根據受力平衡,此時的葫蘆娃是無論如何都無法水平的。假如葫蘆娃水平(牽引力水平),就缺少了平衡重力的向上的力,此時,葫蘆娃是不平衡的,必然下落。

    4、真正水平的葫蘆娃——這是奇蹟

    葫蘆娃無法水平的原因是缺乏向上的力,假如葫蘆娃調整自己的身姿,使之能夠產生向上的力,那麼此時,這個葫蘆娃真的是水平的。如下圖,葫蘆娃努力讓自己變成一個翼型。此時,根據伯努利方程,就會產生向上的升力,從而平衡掉重力。

    5、最後速度究竟要多大?

    我們假設汽車是勻速行駛的,葫蘆娃水平狀態下,對汽車有向後的阻力。所以汽車前進的力必須克服汽車和葫蘆娃兩者的空氣阻力。空氣阻力表示式如下。

    顯然,空氣阻力與速度平方成正比。具體的資料不態方便計算,簡單說下計算流程:

    1)對葫蘆娃,假設葫蘆娃能成翼型,根據翼型升力阻力關係,得到葫蘆娃的牽引力。

    2)對汽車,地面摩擦提供前進的力,與空阻和葫蘆娃的力平衡,發動機提供前進的彎矩,與空阻和摩擦力形成的彎矩平衡,從而將速度V表示成葫蘆娃的牽引力。

    6、總結

    正常情況下,人體重力的存在,讓靠汽車牽引達到水平是不可能的。但是,如果人體姿勢合適,像機翼一樣產生向上的升力,那麼就可以維持水平的姿態進行飛行。

  • 2 # 霸蠻江

    物理老師死的早啊。考慮空氣阻力、地球非完美球體等等,實現不了,要麼快到飛出地球,要麼變成碎肉。只考慮絕對理想狀態,看中學物理,牛頓給你答案

  • 3 # 南極冰火

    即然是綁起來連在汽車尾部,如果是橫著綁在汽車尾部,汽車走不走都與地面平行。第二種情況,如果繩子拉著人,那麼‘這從理論上來講,只要汽車車速達到了第一宇宙速度是7.9 km/s。 這個人就可以被汽車拉著以與地球平面平行的水平方向這行。人造地球衛星圍繞地球的執行速度。

    現實中是不可能實現的。由於空氣摩擦力,汽車和人會瞬間燃燒,象流星一樣。同時,只有火箭

  • 4 # 真紅眼融合五帝龍

    在不考慮空氣阻力的前提下的話,牛頓考慮過這個問題,提出了牛頓大炮的模型。根據力學計算,這個速度是7.9千米/秒,即所謂的第一宇宙速度。如果汽車拉著人也能達到這個速度的話,應該可以認定為平行。

  • 5 # 貓不滿

    不可能平行,但是繩子和地面的夾角會隨著速度增加而減少,無限接近於0而絕不會等於0。達到第一宇宙速度後,葫蘆娃隨著汽車離開地球那一刻時,夾角也不為0.所以速度再大也不為0。

  • 6 # 山邊石36623282

    第一宇宙速度,7.9公里/秒。在地球表面平行地面按照這個速度執行,實則是繞地球中心做圓周運動,此時的離心力跟地球引力相平衡。高於這個速度,物體將會被甩離地球。飛船跟衛星發射就是這個原理。

  • 7 # MoistHouse

    把人想象成一片飛機機翼,就有了答案。取決於人體的面積、迎風角度等因素。飛起來很困難,畢竟不符合空氣動力外觀。重力、地面摩擦力、和汽車牽引力都不是垂直向上的,升力來自我的第一句話。

  • 8 # 龍族ELL

    只要是連在“汽車”尾部,就永遠不可能!

    地球是圓的,字尾物怎麼和地面平行?說白了就是運動軌跡和地球圓周平行唄!說到這兒都想起這是啥了吧?地球同步衛星啊!那代表啥?第一宇宙速度啊,7.9公里每秒啊!

    但可是呢,汽車速度必須是有上限的,即使能達到五百公里每小時,也遠遠不夠讓字尾物體達到第一宇宙速度的,所以,只要是汽車牽引,就不可能和地面平行!換火箭吧!!

  • 9 # 木愚身心

    如果不考慮空氣阻力和浮力,則在汽車加速運動時,如拉力垂直向上的分力等於人的重力,則可與地面平行。勻速運動時無論速度多大都不可能

  • 10 # 賽先生科普

    考慮空氣阻力時

    我們需要看這個人的體型是否符合上升的要求,這和飛機為何能飛起來的道理一樣,因為機翼的形狀能使得其擁有上升的力(見下圖)

    如果我們不考慮空氣阻力

    那麼一個人是否能與地面平行,主要看的就是汽車的加速度有多強以及維持加速的時間有多久了(與汽車的速度無關)

    簡單的分析,人躺在地上被汽車後面綁的繩子拖著走,因為繩子與地面勢必呈一個斜角,那麼繩子產生的拉力,就與水平面產生一個夾角,於是這個繩子的拉力就可以被分解成一個向上的力和一個水平的力,這時候,只要向上的力同重力平衡(或者在平衡前,使其大於重力,保證人體逐步上升,最後在接近水平時在與重力相平衡),那麼人就能飄起來,在繼續提高加速度的情況下,人體就可以接近與地面保持平行

    為了達到這個目標,那麼汽車的加速度就是a=g/tanα,α是繩子與地面的夾角,g是重力加速度,很明顯,如果汽車靜止時,假設繩子與地面夾角是45度,那麼要使人體達到失重的狀態(也就是向上的力與重力平衡),那麼汽車加速度需要達到9.8m/s2。

    如果需要使夾角一步步趨向於零,那麼加速度就需要一步步往上提。

    期待您的點評和關注哦!

  • 11 # 名字好可以讓你的朋友更容易記住你

    說什麼宇宙速度的都是毫無實踐科學的坐椅家!紅旗轎車引擎蓋左右兩邊的小國旗,在無風狀態下,只要開到40碼以上就開飄了,當然紅旗

  • 12 # AUTUYG

    葫蘆娃不太可能平行,因為力學向量分解,繩子需要分解出一個豎直向下的重力對應的豎直向上的力,和一個向前的拉力,完全水平此分力就難有著落。

    但是極端情況開腦洞,還有幾種可能,

    一個是葫蘆娃是羅鍋,啟動了伯努利效應,自帶升力,這可以。

    再一個,速度達到圓周離心力所需要的線速度,類似第一宇宙速度那樣,重力完全充當向心力,這時就可以完全水平了。

    呵呵,嘿嘿。哈哈哈。

  • 13 # 北京得明

    這個問題的內容設定挺反人類的。希望作者不妨換一下表達方式。

    其實,這個問題非常好回答,就如同一個汽車後面牽引著一個著地的物體,然後設問:在汽車速度多快的時候,這個物體能夠實現與地平行的臨空狀態。

    這其實是一個典型的從一個生態體系轉化到另一個生態體系的問題,物體,從著地狀態到臨空狀態,這是物體完整性的脫離了原生態體系的狀態,那麼,只有在物體的速度達到或超過臨界狀態過程速度的時候才能實現這種效果。

    其二,速度,來自於物體的受力,換言之,只有物體的受力達到並超過了原生態體系的吸引力,才有可能實現臨空。換言之,只有物體所受的上下方向的力超過地球引力,物體才能臨空,所以,如何設計物體的受力方向,這才是關鍵。如果只是前後方向的直線式牽引,那麼,物體只能被拉到或翻跟頭了,根本就不可能實現穩定的平行於地面臨空了。

  • 14 # 於雪鵬

    取決於繩子的長短!不嚴謹,繩子越長,就需要的牽引力越大,相反,繩子越短,短到可以把人綁車上,那就不需要速度了

  • 15 # 糖花果123456

    綁人繩子與地面平行,再多大的速度估計不可能實現,因為始終有2個力,平行的拉力與垂直的地球引力。本人數學物理沒學好。具體學習要請李永樂老師解題了。

  • 16 # 科學探索菌

    王小胖的答案已經很好了,那我就簡單扯一下。

    人與地面平行是不可能的,因為地球是個球體。從比例來看,在區域性區域近似平行,也就是保持水平狀態還是可以有的。

    把人綁車尾上並不刺激,綁火箭上才刺激。人沒飛起來,恐怕就已經被折磨致死了,那我們就只能假設他有金剛不壞神功,身體的強度足夠大,不怕磨還抗拉,能夠拖在地上跑。

    普通的車子肯定沒有那麼快的速度,速度太快,車身與空氣以及輪子與地面都會有很大的摩擦力,弄不好會車毀人亡,整個車身都會解體。那我們就假設它是一部具有流線形結構和無限動力的車,車身的結構強度也足夠大。

    至於綁人的繩子也是很厲害啦!

    初始狀態,車速不快,由於繩子是軟的,剛開始的時候,人只能拖在地上跑。那當車速足夠快時,人能夠飛起來嗎?人的體型不是翼形,根本不能產生足夠的升力對抗重力,人體在重力作用下還是不能夠保持水平狀態。

    理論上,當車子的牽引力與人體水平狀態保持同一直線時,人就飄起來了。事實上,人的體型決定了這是不可能的。

    由於題目中沒有給車限速,如果車輛無需輪子也能跑,當車輛的速度達到及超過7.9千米每秒且小於11.2千米每秒的時候,不僅人能漂起來,車子也能飄起來,因為此時車子跟人都在繞地球做圓周運動。都脫離地面了,也就沒必要談水平狀態了。

    由此看來,如果沒有其它外因的幫助,人是不可能完全保持水平狀態啦!

  • 17 # ACME63610374577

    單純是人.姿勢不同...120-180公里每小時的速度即可讓人飛行...

    如果有.裝備輔助.飛行翼或者翼服...40-80公里每小時即可以讓人飛行...

    ...

    你這個問題問的十分不好...

    你可以轉化為以下幾個問題就簡單了....

    1.幾級颱風可以把人吹飛...

    2.遊艇拉滑翔翼是多快的速度...

    ....

    ....

    人的身體結構不適合飛行...

    即使你算出科學的姿勢...

    人類的骨骼也無法保持穩定鎖死對抗氣流...

    即使你力氣大能鎖住你也沒法微調動態平衡...

    所以...通常人類飛行需要外部輔助裝置...

    比如翼服...

    ...

    ...

    我說以上話的意識是...

    汽車以120公里每小時行駛可以使你飛起來...

    但你可能利用不好升力...

    會像打水漂一樣上上下下碰觸地面...

    這不是速度能解決的...

    如果速度再快...升力會更大...

    你的上下幅度也更大...

    你碰觸地面的力量也更大...

    ....

    ....

    120公里的速度足夠讓你飛起來...

    碰地那是你飛行技術問題...

  • 18 # 幽叨叨

    這個問題換個思考的方向很容易就能解答,因為事實上已經有了答案。

    人在汽車的牽引下,與地球平行,其實就是在問一個東西達到什麼速度能脫離地球引力。

    問題很簡單,答案是,第一宇宙速度。(不考慮空氣阻力產生的升力或降力。)也就是7.9公里/秒。

  • 19 # 軍武資料庫

    不請自來,主要是這個問題好玩。

    按理論上來說,並不是車子有多快人就能拽離地面而是——這個人的屁股要有多大。

    超人為啥能飛呢?主要原因是屁股翹。

    當一個人有一扇翹臀的時候,例如這樣:

    翹起來的臀部就可以改變流經身體的氣流,這時就可以用伯努利方程來求解了。

    流過曲面的氣流速度會被增加,壓強就會相應降低,而流過身體下面平面部分的氣流則保持原來的速度,因此壓強是不會變化的。這時候,如果下面的氣壓足夠大那麼人就可以獲得升力飄起來。

    當然瞭如果具體帶入伯努利方程來解答這個問題的話,就得放入這個公式了

    一個妙齡少女的臀圍,平均資料大約是900毫米,體重大約是55千克。

    一個AA cup的妹子胸圍大約是700毫米。這裡從資料上看其實還是符合升力原理的,能對應上的其實就是飛機的機翼截面。

    將基本資料帶入到公式中可以大體的計算出來,如果一個標準臀圍的AA cup妹子,被繩子牽引在大約560公里左右的時速的時候可以獲得大約55千克力的升力,這時候,妹子將被自己引發的升力所託舉起來。

  • 20 # 上班下班

    這個問題很有意思,不請自來,湊個熱鬧。

    首先,題目中說人要與地面平行,可以理解為人繞地球做圓周運動。這裡需要引入一個物理學概念:【第一宇宙速度】。

    第一宇宙速度分為兩個別稱:航天器最小發射速度、航天器最大執行速度。

    在一些問題中說,當某航天器以第一宇宙速度執行,則說明該航天器是沿著地球表面執行的。按照力學理論可以計算出 v1=7.9 km/s。

    所以,要讓人平行於地面,肯定要大於等於這個速度。

    然後,再說說重力加速度的問題。太空中距離地球比較遠,在向心力作用下基本處於失重狀態,重力加速度可以忽略;但是在地表,重力加速度會造成很大影像,尤其是靠近赤道的地方。

    其次,再說說空氣阻力的問題。太空中處於真空環境,大氣的阻力幾乎為0;但是地面大氣的阻力比較大,不可能忽略。

    由第一宇宙速度,再結合重力加速度、空氣阻力的影像,汽車的速度肯定要大於7.9KM/s,人才能與地面平行。

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