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轻松学习趣味物理,从行进中的车厢跳下来

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:“当你想从一列行进中的火车上跳下来时,向前跳、向后跳或向其他方向跳,哪个才是最安全的呢?”假设现在情况紧急,你必须从一辆行进中的车子上跳下来,那么向前跳或者向后跳分别会出现什么情况呢?从车子上跳出来,整个身体在离开车厢时还是保持和车子相同的前进速度,这一点由惯性原理可知。但是,对于不会走路且没有意识的无生命物体来说,惯性就是决定性因素。

轻松学习趣味物理,从行进中的车厢跳下来

“当你想从一列行进中的火车上跳下来时,向前跳、向后跳或向其他方向跳,哪个才是最安全的呢?”

根据我们的经验,无论是谁看到这个问题后大概都会回答:“惯性决定,当然跟车行驶的方向同向才行嘛!”真的吗?我们不妨开动脑筋,认真想一想,依据惯性原理,列车向前行驶的话,人的惯性也是向前的,这时只有朝向列车相反的方向,即向后跳才会减缓一些速度,才是更安全的啊!如果这么一想,上面那个想当然的答案自然就是错误的了。

但是事实并非如此。因为惯性因素在这个问题中只是一个配角,不能真正决定跳出的方向,人的行走动作和自我保护能力才是决定安全跳车的最终因素。

假设现在情况紧急,你必须从一辆行进中的车子上跳下来,那么向前跳或者向后跳分别会出现什么情况呢?

从车子上跳出来,整个身体在离开车厢时还是保持和车子相同的前进速度,这一点由惯性原理可知。此时,如果我们向前跳的话,人的速度一定会大于车子的速度,因为人的速度是跳跃速度加上惯性速度(车速)。

但如果向后跳,人的速度就会慢很多,因为此时人的速度是下跳速度减去惯性速度(车速)。人的速度越慢,落地时受到的冲击就越小,受伤的概率也会减小,当然也是更安全的。

通过上面的分析,我们似乎能得出一个结论:向后跳不会和地面发生太大的冲撞,更能够安全落地。可是,几乎所有跳车的人,基本都选择了向前跳。无数次的实践也证明,向前跳才是最好的跳车方法,虽然速度快,但是更安全。因为虽然向后跳时落地速度比较慢,但是人的身体却很别扭,更容易受伤。所以读者们一定要牢牢记住,不得不跳车时,一定要选择向前跳。

前面我们提到,惯性只是一个次要因素,下面就来详细说一下这个次要因素。(www.xing528.com)

因为向后跳的人的落地速度比向前跳的人的落地速度要慢很多,所以冲击力也会更小,这是我们通过前面不完整的“理论”所得出的一个并不准确的论述。无论是向前跳还是向后跳,人都有跌倒的危险,因为脚在落地时会停止运动,而此时人的上半身还在运动中。

既然都有跌倒的危险,那么哪种危险更小呢?向前跳的危险更小。

我们身体的运动速度在向前跳时比向后跳时要快,但是我们会习惯性地把一只脚伸向前方(人的动能会随着乘坐车子的速度越快而越大,这时借助惯性向前跑好几步可以有所缓冲),而伸向前方的脚则可以很好地避免我们有摔倒的危险。

在从小到大的向前走路的过程中,我们已经习惯了这个动作(前面我们分析过,人的行走从力学角度来说,其实是“一连串的身体前倾和及时迈步避免摔倒”的组合动作)。身体的运行速度虽然在向车子相反方向跳时减慢了一些,但是因为此时人是向后倒的,所以脚不得不做出更大的迈步动作来缓冲一下身体,避免摔倒。可即使如此,仍然有跌倒的危险,有时甚至危险性更大。更重要的是,人在向前摔倒时可以用手来支撑一下,而向后跳车摔下来时,由于是后背着地,受伤会更严重。

通过以上分析可以知道,我们在选择跳车方向时,既要考虑惯性的因素,也要考虑人类的行为习惯和自我保护意识。但是,对于不会走路且没有意识的无生命物体来说,惯性就是决定性因素。例如,我们从车厢中扔出一个玻璃瓶,向前扔比向后扔更容易摔碎,因为前者的速度比后者的要快。

由此可知,假如你有必要半途中从车上跳下,而且需要先把行李丢下去,那应该先把行李向后方丢出去,然后自己向前方跳下去。当然,最好还是不要在半路上跳车。

对普通人来说,向前跳无疑是最好的选择,因为普通人很难碰到需要跳车的情况,平时没有什么跳车的经验。因为工作的原因,过去的火车乘务员和公交车检票员这类人有着比较丰富的跳车经验,所以他们选择的跳车方法与普通人自然有所不同,一般是这样的:面对着车子的行驶方向,即面对着车头,然后向后跳。这种跳车动作有两方面的好处:首先,跳车方向与车子前进的方向相反,此时身体速度会减小。其次,跳车时,人可能会跟随车子前进的方向摔倒,当人面朝车头时,摔倒时更容易趴着,能够尽量避免危险系数更高的仰摔动作。因此,他们的动作是最安全的。

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