作者playskin (上山下海香蕉皮)
看板Physics
標題Re: [問題] 捷運裡的蚊子..
時間Tue May 26 05:57:36 2009
補充一下捷運車箱裡為什麼有風。
捷運車箱比起汽車車箱特殊的一點，在於它是一個狹長管狀的容器。
如果有一個空的針筒在你手上，你十之八九會下意識的玩它，
把針筒的洞口堵住，然後把活塞往前推，會發現裡面的空氣是可以壓縮的。
一樣的情況也發生在捷運車箱裡。
捷運車箱都有氣密門，外面空氣流入的量很少，
但捷運加速時，尤其是中段的車箱裡會有向後吹拂的風，
原因是車箱內空氣加起來是很多空氣，這麼多空氣的總慣性是很大的，
車箱加速的時候所有空氣都被甩向後面，
每一個空氣分子的向後動量，會用上篇講過一樣的壓力波，以音速向後傳遞。
方便理解，可以考慮空氣柱的彈性，像個狹長的橡膠條，前端被拉伸，
後端被壓縮，總長不變。
車箱第一節因為空氣柱還很短，所以空氣分子移動的總量很少，
就能產生負壓把空氣往回拉，但每一節車箱空氣移動的距離會往後疊加放大，
這種放大作用就像「排頭為準向前看齊」的時候，從第二個人開始，
每個人都和前面的人增加半截手臂的距離，但排尾的人要往後走好幾步。
位移的量經過疊加，車箱中段的空氣分子，移動距離達到最大，
過了車箱中段以後，相反的原因，車箱最後一節因為空氣湧入所以氣壓上升，
產生一個向前的壓力波使空氣減速，所以從最後一節向前，
有一個遞減的壓力使空氣減速。
所以，捷運加速的時候，在第一節車箱和最後一節車箱，
中耳敏感的人會察覺到壓力改變。
第一節車箱正面向後的車箱內壁面積乘以負壓力，
最後一節車箱正面向前的車箱內壁面積乘以正壓力，
兩力的和提供車箱內所有空氣向前加速的力。
由前往後傳遞的負壓壓力波和由後往前傳遞的正壓壓力波，
穿過全部車箱而抵達另一端後，車箱內全部空氣受力均勻，
而車箱正中間的空氣就不再流動。
如何檢驗捷運車箱門有氣密裝置？
捷運靠站開門前和關門後各會發出"控隆"一聲，是因為氣鎖打開和關閉。
而且開的一側和對側不開的門，氣鎖都會同步作動，
在靠站的時候如果你把手掌貼在不開的門上，
會發現開門前，門板往裡頭退，關門後，門板往外被擠出去，差不多是1CM的活動距離。
因為捷運的兩個門板合起來時，比門框的寬度要寬，
根據這個動作我推敲出，門框外有一個「口」形的活動橡膠墊，
在氣密的時後會向外迫緊，和門板的邊緣密合。
所以你會發現門的邊緣有毛刷的縫隙，不管車開多快都沒有風漏進來。
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◆ From: 118.160.17.194
※ 編輯: playskin 來自: 118.160.17.194 (05/26 06:18)
1F：推 leptons:照你這麼說 那飛機起飛時的加速度比捷運更大 05/26 12:33
2F：→ leptons:所以飛機機艙內的風會比捷運裡面大 05/26 12:33
3F：推 leptons:另外,在搭高鐵時也沒有這樣個感覺,高鐵和飛機才真正密封吧 05/26 12:45
4F：→ Emcc:捷運門應該是沒有加壓氣密的設計 高鐵才有 05/26 17:47
5F：推 YYJhong:機艙和高鐵車廂內部不夠空曠，所以風不大。 05/26 20:25
6F：→ salami:加壓的效應 應該比漏氣造成的風 來得小 05/27 18:26
7F：→ playskin:高鐵和飛機艙段之間有門所以空氣柱不夠長，無法產生夠大 05/27 23:38
8F：→ playskin:的空氣流動。 05/27 23:38
9F：→ playskin:此外捷運並不是沒有氣密設計，只是抗壓的等級有差。 05/27 23:39
10F：→ playskin:微量的漏風是有影響的，但有多大，捷運行進間你摸摸門縫 05/27 23:40
11F：→ playskin:就知道，幾乎是沒有風的。捷運的氣密設計只需要達到可以 05/27 23:40
12F：→ playskin:節省空調成本的等級。 05/27 23:41
13F：推 newhan:推這篇！ 觀察仔細 滿有道理的喔 06/01 03:08