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第277話:真‧飆速宅男出現了!渦輪,點火~~~

更新 發佈閱讀 4 分鐘

日前媒體報導(2021/09/02),一位住在台南的老兄,為了一圓「兒時夢想」,買了一個價值18萬的遙控噴射機機的噴射引擎,找了大學教授來設計了高強度的支架,將引擎安裝在腳踏車上,還開發了手機APP來控制引擎的點火。

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腳踏車,正常!渦輪引擎,正常!駕駛員,心跳、呼吸、血壓,正常!能量充填 200%!TURBO, ON!

超級噴射腳踏車疾駛而出,在30秒內加速達到時速130公里,連在高速公路上的要吃超速罰單了,厲害!

不過,只要你有數字,就難逃物理學的魔掌,ゴゴゴゴ……

時速130公里相當於秒速36公尺,所以這個加速度是1.2公尺每秒平方。如果這位老兄有一邊踩的話,根據2010年在「交通政策」(Transport Policy)上的論文,腳踏車的加速度為0.231公尺每秒平方,也就是說火箭引擎的貢獻是0.969公尺每秒平方的加速度,是人類出力的四倍多。

假如這位老兄體重70 kg,腳踏車連引擎 10 kg,根據 F = ma,這個火箭引擎的推力有 80×0.969 = 77.5 牛頓,或是 7.91 公斤重,摩擦力在腳踩的時候就會有,所以可以不用重複計算,不過由於速度快很多,風阻會比腳踏車正常時速~ 20 公里高很多,當時速達130公里時,風阻可能大到170牛頓以上(這是大概的估計,影響風阻的因素相當多),由於紊流風阻跟速率的平方成正比,我們姑且就取50牛頓為全程之平均風阻,所以引擎推力大約130 牛頓。注意:這是很偷懶的算法,就像費米用紙屑飛舞的樣子來估算原子彈爆炸的威力一樣。(←費米超強的,我這其實不能比啦!)

雖然主角一圓兒時夢想,奔馳的瞬間應該也滿爽的,不過我們還是要說:

好孩子不要學啊!

這次沒有人受傷,應該是「物理學得好+操控技術好+運氣好」的結果。因為這個推力看似不大,不過如果引擎安裝稍有偏差,沒有通過質量中心,或是沒有跟車體行進方向成一直線的話,就會給出「力矩」讓車體產生「角加速度」,也就是「轉動的傾向」,讓這輛腳踏車「犁田」,為了瞭解這個部分的物理,我們要進入「剛體轉動動力學」與「轉動慣量」的部分…

為了避免大家在電腦前口吐白沫,這部分就算了…

有趣的是,交通警察知道這件事之後,認為有違反交通規則的疑慮,不過法條查了半天,比較可能的是違反「道路交通管理處罰條例」第72條第1項「不依規定」保持安全設備良好,可以罰180元…聽起來實在有點荒謬,所以警察杯杯就開了張勸導單了事,而王先生也很配合,表示既然夢想已經完成,就把引擎給拆了。

追求夢想,也要注意安全喔!

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  • 超中二物理宅雜記
  • 等我征服世界就把力學列為全人類必修
  • 生命宇宙與萬事萬物什麼都馬跟物理有關
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自由時報新聞(2021/09/02):https://news.ltn.com.tw/news/society/breakingnews/3658113

Transport Policy論文(2010):https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0967070X10000399

估計腳踏車的風阻:https://www.exploratorium.edu/cycling/aerodynamics1.html

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以中二魂介紹最新的科學與科技發展,幫你讀剛出爐的最新學術期刊論文,若宅味過重敬請原諒!
2023/01/03
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