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水壓與浮力

水壓與浮力

 


圖中有一桶水,

由於水靜止不動。

因此我們相信

水中各處皆處於 力平衡狀態

一座橋樑的斷裂

一座橋樑的斷裂與 共振

 


我想你應該也有走過吊橋的經驗吧!搖搖晃晃的!

如果你和我一樣頑皮,在吊橋上上下搖晃身體,你會發覺到

當你身體上下搖晃於某『特定頻率』時,吊橋也晃的越厲害!

平常我們盪鞦韆時,也都會運用同樣的道理,

在適當的時刻 讓身體蹲下或站起,則能讓鞦韆越盪越高!

 


於1940年一座位於美國華盛頓州的巨型吊橋完工了!

Tacoma Narrow bridge

當橋樑尚未通車前,就有人注意到該座橋在不是很強的風吹動下便會開始擺動。

在橋的一端看車輛通過時,由於橋樑的振動,會看見車子上下擺動。

於是成為新聞媒體報導的焦點!如右圖

注意看圖中間的車子 ,時而出現,時而消失!

11月七日那一天,風速約 60公里/時。橋樑原本以

如右圖 頻率為36Hz,振幅為約半公尺的方式振動!

之後,改變為 扭轉的方式,如右圖

於11月七日那一天(通車後不到四個月)

該座橋 如右圖般 斷掉了!

由於當時是媒體報導的焦點,因此過程被完整拍攝下來!

從物理觀點分析 華航空難 報章的資料/數據

從物理觀點分析 華航空難 報章的資料/數據

 


以下網頁資料,黑色字體為原始資料,本網頁所添加 資料/說明 以藍色字體出現

以下係個人以物理觀點看 報章雜誌所提供 資料/數據 加以分析/說明,不含任何批評意義。

提供網友未來閱讀資料時,分析模式參考。且純粹為個人觀點,不代表本系立場。

原文粗體處,係與物理學科相關判斷/說明 資料。

 


右圖刊載於 87年2月17日聯合報 ,

關於上圖我有一個疑問?

曲率半徑如此小,又轉了這麼大的角度,

由撞擊程度顯示飛機速度不小,

如果真如圖中所示,那麼飛機轉如此大的角度

    所需要的向心力從何處來?

由撞擊處所顯示的速度方向如果正確,

那麼飛機殘骸為何落在圖中左上角呢?

(偏向一邊,難道又有其他的作用力?)

當然圖中已經標明僅是 示意圖,

並非真實狀況。(但是否也差稍遠了些!)

黃燈 至少該閃多久? 運動學觀點

十字路口的紅綠燈, 黃燈 至少該閃多久?

開車時 若在離開十字路口很遠處 便看見黃燈閃起,

知道一定過不去。很自然便會減速停下。

如果車子很接近十字路口,車速為V 若看到黃燈想煞車

由於個人的反應時間Δt,汽車會繼續等速度前進 V*Δt的距離
然後煞車時 會繼續前進 V2/(2a)
其中 a 是煞車過程中的加速度。
若輪胎與地面摩擦係數為μ,汽車 質量M
則輪胎與地面摩擦力為 μMg
因此加速度 a=F/M=μg
因此從看到黃燈閃起到車子停下,汽車最少會繼續前進 d = V*Δt+V2/(2μg)的距離

車禍與飛安—交通安全

車禍與飛安—交通安全

 

本篇係摘錄自 聯合報(2/20/98) 記者張作錦

飛行安全固然重要,但是平日陸上的交通問題更嚴重,更該重視。

我覺得趁此機會也該讓大眾更重視 交通安全!

歡迎參考 開車時的所應保持的安全距離

 

死兩百人,朝野震動,死一萬人,無動於衷

自然界的執法者

自然界的執法者

 


一部高級的轎車以時速 130 公里從高速高路上駛過,

當停在路邊的警車注意到時,已經看不清楚車尾的車號 。

尤其經過前方一個小彎道 後 已經不見車子的蹤跡!

『 嗨! 剛才路邊有警車耶!會不會有事』轎車後座裡一位年經小伙子說著!

前頭同年齡的駕駛 馬上回答

『哼! 當警察發現我們時,我們早以呼嘯而過,

以剛才的速度 保證他們 看不清楚我們的車號,看他們如何追!安啦!』

警車裡的警察發現車子通過後,在駕駛座上的警察說

『唉!超速 卻被他給溜掉了!』

但是身旁較資深的警察馬上說

『出狀況了! 趕緊聯絡救護車 到前方 3公里的大彎道去!

發生車禍時所受的衝擊力

發生車禍時所受的衝擊力

當然,我們都不希望車禍的發生。以下是依據 簡單物理方法估算

    當汽車發生車禍時,駕駛所遭遇的狀況。

當然,車速不同,車況不同,車禍發生情形不同 會有不同的結果。

以下讓我們考慮 若是一部汽車以時速 30 英哩 正面撞上堅固的水泥鋼筋牆壁時的情形。

    為什麼選這樣的條件呢? 因為那通常是汽車測試的標準狀況,
    • 也只有收集到這樣的資料。(時速 30 英哩 = 30 mph = 13.4 m/s)

汽車 碰撞後,平均車頭凹陷 0.7 m。(如果國內有汽車公司有更新資料,歡迎提供已便參考)

( 13.1 g 是怎麼計算出來的呢? 算一下吧! g=9.8m/s2 為重力場強度

酒後駕車與反應時間

酒後駕車酒精影響測試與反應時間的測量

台北地方法院簡易庭今天上午針對六件酒後 駕車的案 件進行判決,其中2件有肇事的判有罪,一罰金 ,一徒刑,但罕見的是有4件均判無罪,法官 在無罪判決書中質疑檢警以法務部會議所訂的酒精濃度零點五五毫克即移送法辦的標準,法 官鄭堤升認為,檢警只提供零點五五毫克的數據,沒有其他資料,無法證明被告朱姓男子等 人不能安全駕駛,因此判決4人無罪。
鄭堤升在審理相關案件時,曾經當庭要被告 飲酒,測試被告的酒精濃度,以判定被告是否能安全駕駛。鄭堤升表示,警檢移送的標準欠 缺法律依據,逾越該標準, 不當然等於不能安全駕駛,身為審判者,他不 能草率判處人民罪刑,但他的判決也不在鼓勵 酒後駕車,或縱容酒後駕車,目的在突顯法條 所定的要件,對法院認定事實的困難,及立法 的草率。

鄭堤升認為,刑法第185條之三,條文本身並 未規定不能安全駕駛的標準,或規定酒後駕駛 動力交通工具,足生他人生命身體危險之虞者 處何種刑度,法院不能僅以所謂超過零點五五 毫克的標準草率判決。而各人生理結構、內在 體質都有不同,對酒精之作用各有差異,有人 千杯不醉,有人一杯即倒,刑法185之三的條 文對法院已產生重大困擾。

在四件無罪判決中,朱姓男子所涉之案可謂 代表,朱姓男子在今年6月19日在基隆路KTV和 友人飲酒唱歌,凌晨騎機車行經台北市松隆路 時為警臨檢查獲,經酒精測試得酒精濃度每公 升為1點05毫克,而依刑法185條之3酒後駕車致 不能安全駕駛送辦。

法官當庭要被告飲用二大瓶啤酒,第一次得 濃度是每公升零點二六毫克,約半個小時測得 的是零點二二毫克,都未超過法務部定的標準 ,較其餘同時審理的被告要低,且未有任何不 適,可以答辯,對法院設計的8個簡答題,也都 能回答3分之2以上,可證他在被警查獲時,沒有積極證據證明被告在被查獲時不能安全駕駛 。

以上資料摘自 中時電子報

關於社會層面的討論歡迎參閱各書報雜誌。
讓我們就物理觀點,試擬一個處理方式。直接測量駕駛者的反應!

摩擦力

摩擦力

 


摩擦力存在於 兩界面間 有相對運動(動摩擦)

或兩界面間 沒有相對運動但有相對運動的趨勢時(靜摩擦)。

有了摩擦力 我們才能在路面上行走、棉線才能織成布料不脫落、

鐵釘才能釘在木頭內. ...

但有時候我們卻又希望減少摩擦力,例如 機械表面或軸承的潤滑等。

摩擦力不止造成機械消耗能量產生熱能,更會造成表面磨損。

摩擦力 的作用在於 試圖改變抵銷運動的趨勢。

摩擦力必不完全都是阻礙或減緩運動。有時候情形恰相反,

例如: 走路或汽車加速時,便是靠摩擦力才可能達成的。

當施力欲推動物體,物體卻靜止不動時,物體所受外力合必為零。

因此物體所受摩擦力恰抵銷所施加的外力,兩者大小相等方向相反。

直到外力超過 某最大值(稱最大靜摩擦) 物體便會開始與界面間有相對運動,

此時為動摩擦。通常動摩擦稍小於最大靜摩擦。

兩固體界面間的動摩擦

通常與界面間相對速度 沒有太大的關係,也與接觸面積無關。

但是和接觸面的性質有關 且通常與兩界面間的正向力成正比。

腳踏車的物理

腳踏車的物理

 


我想大部份的人都有騎腳踏車或機車的經驗。

相對於汽車而言,腳踏車是相當有效率的機械裝置。

(汽車不到 20%的能量用來讓車子前進,大部份的能量都轉化為 熱能消耗掉了)。

腳踏車在平坦的路面很容易行進,也很方便停放。(尤其在停車不易的現代都市裡)

結構也較汽車簡單多了,而且各項組件都顯而易見。

有沒有想過:

為何腳踏車是兩輪的,而不做成三輪的?

靜止時,三個輪子不是更容易平衡嗎?兩輪的車子,一停下來馬上會傾倒。

過去的時代也有過三輪車(人力計程車),現在或許偶而可以看見 收垃圾的三輪車。

為何 那些車子不做成四輪的呢?(當然就不叫 三輪車了!)

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