马斯克要做超级高铁新测试 加速度你受得了吗?

2018-04-12 08:43 网易科技

  埃隆⋅马斯克(Elon Musk)是疯了还是太神通广大了?本周,他在Twitter上谈到了他的另一个项目——名为“超级高铁”(hyperloop)的超快速管道交通系统,称有项超级高铁测试将会加速到音速的一半,并在仅仅1.2公里内完成测试。

  这可能吗?让我们来做一些快速的计算。首先,声音的速度是多少?假设马斯克指的是在海平面上的音速(而不是在低压管中的音速)。在那种情况下,一个相当标准的音速值大约是340米/秒(约合760英里每小时)。所以音速的一半是170米/秒。

  这意味着超级高铁列车要达到170米/秒的速度,然后在1.2公里(大约0.75英里)的范围内减速至0米/秒。如果提速的加速度在减速阶段是同一个量级,那么它会在中间段(即行驶0.6公里后)达到它的最大速度。

  为了计算所需的加速度,先来说说单向加速度的定义。它大致上就是用来衡量速度变化快慢。可以把它写成以下的公式:

  我们假设超级高铁测试在前半段是匀加速直线运动,后半段是匀减速直线运动。由于对称,这两个加速度在数值上是相同的。根据公式L=(V^2-V0^2)/2a,起始速度V0=0,公式可以简化成L=V^2/2a(V的数值是170米秒,而L的数值是全程的一半600米),那么加速度a=V^2/2L=(170米/秒)^2/1200米=24米/平方秒。

  那是一个合理的加速度吗?它有点偏高。试想一下:如果你拿一个保龄球,把它从一座建筑物上扔下来,它会以9.8米/平方秒的值向下加速。这个值是一个重要的参考。我们称这个加速度为1“g”。这意味着超级高铁将会加速到2.4个g。

  如果你开车尽可能地加速,幸运的话,你会得到1g的加速度。发射老式的航天飞机,你可能会得到3g甚至更高,但无法持续很长的时间。

  所以,这个超级高铁测试估计只是一个测试。虽然人类能够承受2.4个g的加速度,但也不可能能够在玩智能手机或者喝鸡尾酒、吃花生的同时承受那种加速度。

责编:陶宗瑶(实习生)
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