我要以多快的速度被抬离地面?

我要以多快的速度被抬离地面?
2月20日

问题

嗨,自从我在1985年参加了物理o级考试以来,我一直在试图找到这个问题的答案!

如果你是一个普通人,比如说6英尺高,12英石重,如果你抓住汽车后面的扰流板,汽车需要以多快的速度才能确保你被抬起来,飞到它后面去?我知道这是假设,但我想知道!!肯定有一个质量/速度方程在起作用,但我不是科学家,我的两个儿子也想知道!

问候,

回答

我们向剑桥大学的休·亨特博士提出了这个问题。

休-嗯,我想如果我们试着计算出你需要开多快的车有人抓住了后面的东西,你试着把他们从地上抬起来,这都是关于空气动力阻力的。空气动力阻力,有一个公式是一半ρ V2乘以正面面积,乘以阻力系数。ρ是空气的密度是1.2千克/立方米,这很简单。V是车的速度,单位是米每秒。A是人的额叶区域。现在,让我们粗略地猜测一下,这是一个10英石的人,所以他们相当苗条,平均有几米高,20厘米宽,中间更宽,腿更细。这是一个很好的猜测,所以他们的正面面积为0.4平方米。

阻力系数,我们需要再猜一次因为车后面的空气非常紊流。要知道阻力系数是多少是不可能的,但我们就说0.5吧,我认为这是一个合理的数字。

所以如果你把这些加起来,那么阻力大致等于这个人的重量,那么你最终需要以每小时160英里的速度行驶。

这合理吗?看,这是一个非常复杂的汽车后面的气流问题是什么时候阻力会变成升力?一旦人以45度的角度出来,你可能会想,我们需要计算对人的升力而不是对人的阻力。如果你愿意,我们可以在喝几杯啤酒的时候对此进行很多争论,但至少这是我开始的计算。

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