蚊子为什么能在时速300公里的高铁里正常飞？
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- Опубликовано: 10 июл 2024
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视频内容：
蚊子为什么能在时速300公里的高铁上正常飞？对小学生解释这个问题，只需要“惯性”两个字就够了。但是如果再深入一些，就需要请出伽利略、牛顿、爱因斯坦、玻尔兹曼、麦克斯韦等大神了。生活中一个简单的问题，也许都蕴藏着深刻的物理内涵。赶快点开视频看看吧！
内容章节：
00:00 前言
00:41 地面上的蚊子
03:30 牛顿第一定律
05:02 伽利略相对性原理
07:53 加速车厢上的蚊子
12:23 爱因斯坦等效原理
14:18 麦克斯韦-玻尔兹曼分布
17:07 《贝克街的亡灵》剧情
19:50 内容总结
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Наука
我第一次為了一隻蚊子這麼認真聽課，要是國中的物理老師多講幾次蚊子的話題我就上NASA。
老師很用心講解，謝謝您。讓我以前沒有興趣的學科用很生活的例子重新認識並學習它們。
NASA只收美國公民或移民第二代喲
到底是要公民還是要二代 公民也能是第一代啊
@@allenlee1775 移民二代也是公民
你报考中国航天被录取的可能性比较大
@@morganagorlois154 然後就拍流浪地球3了
有人問我為什麼一直暈車
：因為你開車爛到我以為地球引力變了
你开的车连蚊子都吐了 😄
理解到位
@@TchLiyongle 假设人只能感觉到等效重力的方向变化，那么加减速与上下坡有没有区别？
晕车还与汽油味与车内嘈杂环境有关
理解到胃
谢谢李永乐老师，看完这视频我又长知识了！李老师真的是我的良师益友！祝福李老师合家安康！！
毕加索看了流泪，梵高看了伤心，莫奈直呼内行。
🤣
原本以為蚊子已經畫的夠好了，想不到後面的柯南驚為天人
瞎了。。。。
《惊为天人》
@@user-en4vu6jn5x 為什麼要標起來？
@@I-want-to-be-subscribed 强调，着重
被你的剧透害了，本以为蚊子画的这么好了，万万妹想到柯南这个鬼样子
之前在b站看见了这样的科普就想问老师了，没想到老师就出了，大赞❤️
我看成p站
我讀小學時，問老師一個問題是一個人坐飛機，如果在機頭位置跳起，因為飛機在飛，人會否跌至機尾，老師沒有笑我，還說是個好問題，他解釋說，因為人和飛機都有一個慣性，人不會飛到機尾的，時間過得好快，已經是五十年前的問題！
突然加速就会掉尾部去，保持匀速就不会
在飛機內不會，但在飛機外就會了（X
就慣性吖 地球轉速算一下 時速1600公里/小時。我們不是也都沒事
暴露了你的年齡呀，小朋友。
@@simonjohn3871 哥哥，
我在高鐵上和蚊子一起認真聽李永樂老師的課，真精彩，鼓掌。蚊子沒法正常飛了。
16:36 蚊子本人
大眼畫法幫蚊子開美肌
蚊子吐了那一段我实在忍不住笑了😄
刚刚吸的血又吐给你了
所谓吐血
@@qinghaiwen9752 快點吃自己的蛋白質
13：40
老师讲的真好 高一的时候讲的伽利略变化和惯性力没听懂 现在一下就懂了
講的非常清楚，謝謝李老師👍👍
李老师这期课解开了我十多年来的疑惑
非常喜欢听永乐老师讲课👍👍💕💕💕
李老师对自己画的这个蚊子很满意，所以一有机会就一定要画一次。最近在写关于电解液中离子的波兹南分布，见到波氏方程很亲切，同源的分布，不过是把重力场换成库仑力场。
李老师画的蚊子也太可爱了。我还是第一次听到人家把蚊子研究到那么细。应该是生物课的，活生生被李老师说成了物理课😂😂😂，绝了。
他是现代达文西
@@bbhbhbh6631 😂🤣🤣
是生物課也是物理課，講到高鐵移動時艙內的蚊子也在移動，艙內的空氣也同時高鐵前進
李老师画的蚊子腿太多了。蚊子是昆虫，不该有那么多腿的。
@@carlzeiss2309 老师画的是蚊子的平衡棒，不是腿。
和车厢有接触的物体，都有摩檫力提供外部加速度，蚊子如果是悬空的状态，那么其实这个加速度是空气提供的，换句话说整个空气给蚊子的阻力产生的加速度是不可忽略的
这个是正解…
李老师的板书绘画越来越灵魂派了😂
靈魂畫師!?
蚊子画的不错
現在有字幕就沒關係了⋯
之前沒字幕的時候沒聽清楚的話就看不懂了XD
😂😂😂
蚊子表示不爽：为什么把我画成鹰钩鼻😫
謝謝老師解答我小時候的疑問。
第一次看李老師畫卡通漫畫⋯⋯很好啊！
看了柯南的遭遇，我理解了《三体》里面，加速飞行前，需要进入深蓝状态（把液体充满整个宇宙飞船）
謝謝李老師解答了困惑我二十多年的問題。一直找不到答案。和一些聽眾的問題一樣，如果是一輛巴士左右兩邊的車窗全開，情況又有什麼變化？如果前面和後面的擋風玻璃全壞了，蚊子會不會不會被裏面的空氣帶動？
我比較好奇是太空站的人是怎麼能不動的
谢谢李老师解决了我十多年的困惑。
谢谢李老师，讲得太清楚了
這問題困擾我一大半輩子了，感謝李永樂老師 👍
李老师，您好！9‘12” 处用摩擦力来解释好像更容易理解一些，也符合牛顿第三定理的描述。车厢加速时会对人脚底产生一个向前的摩擦力，这个力与人体的质心形成一个力矩，从而使人体发生旋转，人就往后仰倒了。谢谢！
借光，可把均速高铁看成一个静止参照系，但是当车过弯时，车内的空气会作一个复杂的流动，结果就变成了一个无法简化的顶尖流体力学问题了。另外运动会切割磁力线等其它效应。谢谢。
我本来也是这么想的，但如果将这个想法带入液体，比如一桶水，就有点蒙了
是啊，我看受力分析，明明重力和支持力已经抵消了，结果李老师压根没把支持力画出来。。
在最后柯南利用红酒那一段的讲解，我认为李老师可能犯了一个错误。红酒产生的浮力不能完全抵消惯性力与重力的合力。比方说惯性力与重力的合力为4g，浮力f＝pgv（用p代替密度），如果密度增大4倍的话，浮力才能增大4倍，但是依照常识来看，水很难被压缩至原来体积的1/4，所以浮力不可能增大4倍。我认为柯南是利用水远大于空气的粘稠度来减速，从而达到避免剧烈碰撞的目的。
pvg里的g不会随着增加吗
这个高铁上保持惯性参考系的关键是在于高铁是相对密封的，所以高铁才能带着空气走。如果高铁前方挡风玻璃打开，然后后边车尾的玻璃也打开则空气就没办法和车厢同步了，蚊子也会随着空气向后流出。或者火车干脆是敞篷的蚊子就很难在车上待的住。我今年坐邮轮差点想在游轮上放无人机，后来突然意识到如果邮轮的行驶速度超过或接近无人机的速度，再加上海风我的无人机估计就回不来了。。。另外柯南那个还有液体的阻力
從物理講到相對論再到柯南，太厲害了！李老師什麼都能講！
被學術耽誤的畫家
解惑了: 记得以前学到地球原地转速很快, 然后就好奇了, 那我原地跳一下岂不是可以飞很远?? 然后非常同意李老师的学习是分层渐进的, 并不是学了复杂的模型就可以忽视/嘲笑简单的模型.
這概念就跟為啥飛機能在地球上飛一樣吧（大概）因為地球繞太陽速度也很快
车厢里的空气因为车厢密闭而被迫和车厢一起高速运动，就像内部流体粘性，保持了蚊子和空气的阻力和车厢静止时一样。只要把高铁窗户一打开，改变这种粘性，问题就不一样了。
9:48 跟人一樣高的史前巨蚊
有沒有史前巨蟑螂🪳呢
柯南的头像画的超有灵魂😏
哇~好棒的講解😄😀
另外，可以设计一个非常简单的实验来证明。用一个容器，装了足够深的水，再在水里面放一个漂浮物，让这个容器从空中自由落体下坠，在这个容器触地的一瞬间，水里的漂浮物会略微下沉。这个实验也可能说明我刚才表达的意思。请李老师详查。
其實伽利略的慣性也很適合用在🌍自轉的同時，為何我們人類依然感覺不到自己是否是運動還是靜止的
地球自轉突然煞車，你就會飛出去了。
老師您真是我的偶像🤩
交作业了！1、如果假定在地球和月亮上起跳速度不变，而且均不考虑星球表面气体阻力（简单状况），那么垂直跳跃高度只与重力加速度有关（成反比），那么在月亮跳起的高度会是在地球上的6倍（取月球表面加速度是地球的1/6算）。2、如果假定人体跳跃时爆发的蹬力是一定的，而且假定人起跳时下蹲的高度为1米（方便计算），也不考虑星球表面气体阻力（比较接近实际状况），可以推导出 f/mg-1=h 这样一个式子，(f为起跳时对地面的蹬力，m为人体质量，g为重力加速度，h为垂直起跳高度），由此可以得出月亮上跳起高度会超过地球的6倍很多。这也就是说假如一个人在地球上垂直起跳高度为1米，理想状况下他在月球上大约可以跳起11米。（才疏学浅，请老师指正）
李永乐真的太赞了！
我永遠都記得有一次，有個小朋友問了李永樂老師
他說：為什麼油管頻道上更新的時候每次都有人那麼快的留言呢？
李老師說：這是一個很複雜的問題，我們下次會再出一個影片仔細討論這個問題
我还以为老高是youtube最后挖坑的男人，没想到李永乐老师也是一样哈哈哈哈哈哈
因為這邊不用經過系統審查
@@user-wr5ey5cq2c 哪里会有不审查的呢，可爱。
@@user-wr5ey5cq2c 不审查的话为什么会有黄标呢，亲爱的朋友？
@@user-we4re8fw3g 不如说检查的种类和侧重点不同
老師為了這一集，特別進行了畫畫特訓。
笑鼠
OMG.........我20年前小時候就一直想這個問題了.....
李老師解決了我20多年的問題心結! 謝謝!
OMG, 能把这些大神科学家的理论知识讲得如此通俗易懂，我对物理一窍不通，竟然也听完而且听的明明白白，真想做李老师的学生啊。
你爸是中央干部还有可能……
我的理解是....車廂內自成一個穩定的空氣系統(空調)
車廂內的空氣流動與外界300KM時速並無關聯
開個窗 蚊子就沒戲了
李老師我想請教一下，所謂的車廂是不是密閉空間，如果前後是通透或者側面是通透的話是不是又是又不同情況了？
當然
这个问题很好。人能he车一起动，是因为和车摩擦力。蚊子是因为气体推力和车一起？其和车还有相对运动。如果蚊子只是单独靠其自身速度应该达不到300KM/h以上。
很多很多年前讀物理有讀到, 那些年不懂,
今日再聽, 也是有個疑問
請問一下, 那個蚊子在火車裡不會掉向後, 是因為空氣沒流動吧?
那如果有人開了一只窗, 那會發生什麼事
那如果蚊子在車箱正中間,
"開窗是開在車頭" 和 "開窗在車尾", 會有什麼不同嗎?
是只有封闭的情况下这惯性才成立吗所以在匀速滑板上跳才不可以回到板上吗，那为什么有的人说船上也可以，还是只有船仓才可以船上不可以
穿上会有空气阻力，也会落后一点的
飛機以時速900公里飛行，那在飛機內跳躍，跟站在飛機外跳越。結果如何?飛機內的空氣跟飛機等速飛行。飛機外的空氣，沒有飛行速度
这个用动量解释就行，只要俩个变速物体同速那就一定会有摩擦力给变速
補充一下，高鐵剛發動時蚊子一定是先停在椅子或牆上，物體讓牠有前進的加速度，而當高鐵的加速度變化不大時，這時候密閉車廂內的空氣沒有強制對流(白話就是沒有強風)，蚊子在這環境內就被車廂內的空氣推著走
开始蚊子并不需要停在椅子或墙上，车内的空气密闭的本身就能带着他往前走。
把影片看完吧
車體一定是漸漸加速的
蚊子能感受到空氣中的變化做出調整
所以不用停在物體上也可以哦
@@yangtang9798你是蚊子🦟你怎么知道😂
@@user-ew8ve5xy8h你是蚊子🦟你怎么知道
听李永乐老师的课都有点后悔学文科了 也太精彩了吧 全程一句废话都没有 言简意赅 逻辑清楚
李老师，个人鄙见: 人在车厢里并不是悬浮状态，有向下的重力就有向上的支持力，所以车子加速时只感受到向后的惯性而不是下后的合力。
主要是想強調重力場的改變及其施力方向吧？
给大家做个思想实验:你拿了一个大瓶子里面装满水，里面有几条小鱼，当你提着瓶子匀速走动的时候，小鱼如果不游泳会不会一直撞到瓶子。其实是一样的，空气也是介质，水也是介质。
Sb
@@IIIIIIIzaya ？？
@@IIIIIIIzaya 哈哈哈哈😂
首先你走路就不可能是勻速 魚在水裡就是上下左右亂搖
@@IIIIIIIzaya你是鱼😢
13:39 关于晕车。 若这里的晕车是指运动不稳引起重力变化，引起的生理反应。那么提升开车技术就能减少晕车。（物理解释晕车现象）
那么小时候常听到的大人对晕车的人说，“多坐坐车；多晕几次就（会习惯）好了。” 且确实有小朋友多坐了几次车后，不再晕车了。 这又是什么原因呢？ 是不是常说的“耳水”平衡与否的缘故，从而归属于其他于物理解释的范畴？
可能就是习惯了，身体调节适应。
假如你很少坐车 你坐着 车有加速度 你的脑子感受到了 但是你坐着 你的脑子就不明白了你到底是在动还是没动 平时你运动你的大脑就调配很多机制来帮助你 但是现在它迷糊了 得出结论你应该是中毒了 所以引发了 头晕恶心想吐的机制 提醒你中毒了 车坐的多了脑子它就明白过来 你并没有中毒 所以就没有那些头晕恶心想吐的感觉了
开车技术好的 加速就比较平稳 你的脑子没有快速的体验到冲击 就可能不会提醒你中毒了 所以晕车的现象就好转了
@@liuluis9326 正解！👍
@@liuluis9326 谢谢！
车厢中的空气跟水一样，也是流体，具有相同物理属性，只是密度不同。
谢谢老师
記得某位up主西瓜說過，柯南到了英國總要給牛頓一個面子
he qing he li
16:35 這個超搞笑
听完李老师的课，我感觉我找到了，最佳的汽车安全装置，碰撞瞬间把车厢注满水哈哈🤣
然后人淹死了……
老师讲的太棒了
其實這問題還有一個延伸
當這列車等於光速 那蚊子向前飛會不會超越光速
第一層：向下加速度變成1/6=>飛行時間*6所以高度*6
更上層：在地球時為了抵銷重力多施的力在月球上可用來加速=>跳高力道+5/6個G
頂上去讓大家知道
理想狀態的運動，其他像甚麼空氣阻力就不考慮了
向下加速度變成1/6不代表飛行時間*6吧 根據運動方程
起跳速度一樣的話，時間是六倍沒錯呢
不妨想想，整個跳高的過程就是速度從+V變成-V的過程，速度變化量同樣是-2V，再根據 V-V0=at，變化量相同的情況下，加速度就必與時間成反比
@@user-og8ds3rk5u 剛剛算過了 是我錯了
想请李永乐老师解释一下年糕为什么越柔越韧. 由其小时候吃的机器做的年糕吃起来很有嚼劲。
我认为跳高运动员跳高克服的势能不能从地面开始算，他们很厉害，都是尽量使重心低于杆子就能跳过去的，暂时称重心与杆的高度差为技巧高度。他们在起跳瞬间提供的动能的量应该和他们跳高过程中重心升高的量相同，所以我认为 月球跳高高度＝地球跳高重心升高的高度×6＋重心到脚的高度＋技巧高度
同时由于重力减小，他们滞空时间增加，技巧高度可能会有一点点的增加。
个人想法，如有错误请各位指正，欢迎交流
我想.........肯定是這隻有買車票~!
那是因為車廂內有低度氣密，不信你飛機跟時速300的火車把窗戶全拆了看看
一个力是否存在 最简单的方法就是找到施力体 你如果找不到施力体 那么这个力就不存在 惯性是物体保持原状态趋势 当加速或者减速时候 需要其他力的提供 让物体能保持和车厢一起加速运动的力 这个力可以是摩擦力 弹力等等
月球开奥运会能跳多高？
第一层：重力加速度g变小了
第二层：月球的半径小了， 离心力也变小了
第三层：空气阻力变小了
第五层：要考虑地球引力带来的影响（因为地球质量远远大于月球质量）
没错，我就是那个小朋友。
来自李老师的肯定
李老师官方认证小朋友
坐地日行八万里 巡天遥看一千河
初中或者高中物理就学过惯性，在高速行驶火车里起跳回落地点是不是原来点。重点是列车内，如果在火车外悬停就完全不一样了。
我想問 那在船上的慣性空氣範圍多大？
柯南那段很精彩。谢谢！
16:35 蚊格語態 🤣
老師真的很厲害！
李老师图画的不错
地球表面的线速度接近500米每秒，蚊子不照样能飞😂😂😂😂
道理都懂，就是小朋友们好奇心重
但是蚊子是自從出生就有地球的線速度 然而在列車上還有加速度的情況 這兩者是不能一概而論的
還要再加上地球公轉速度(約30公里/秒),再加上太陽公轉速度(220公里/秒)
所以说怎么解释呢？
@@ilphi08 哈哈，你这个更精准，可能还要加上太阳系的运动速度😂😂😂
希望解謎更多柯南中的科學XD
希望李永樂老師順便吧相對論的部分也講ㄧ講
因為在亞光速的情況下這個問題就會有些許不同
謝謝李老師
空气也是一种有质量有密度的介质，文字处在这个介质里，跟带着一水缸鱼一起开车是不是一个道理？
这次可能真的是“小朋友”提的问题
@@United_States_of_Japan 我前两天走路甩手有点儿快，突然产生了一个想法，我甩手速够快的时候我是不是能飞起来……很多年后我成功了……我成了那只蚊子🦟
开车
不要理会嘲讽的，其实是李老师没讲清楚。是一个道理，也不是一个道理。只是鱼在水中有 neutral buoyancy 浮力和重力平衡，因此水在加速情况下导致的浮力在水平方向上的分力和惯性力抵消。蚊子密度大于空气，因此还是会有惯性力导致的位移，但由于粘滞阻力和其小的质量，蚊子稍微调整角度就可以克服
如果高铁以10000m/s的速度弹射起步，文字应该都可以在车厢末端收集起来了
假設氫氣球能吊起1公斤的物體在車廂內懸浮，請問物體的狀態從列車靜止到加速到均速行駛會怎樣？
解:绳子会断掉
有可能会在很低處半貼地悬浮
蚊子不单止能正常飛，甚至飛行条件更好。
密闭車箱内的空氣，先不受車速影响，更不受風的影响。
户外的氣流影响蚊子更甚。
请问李老师，在地球上重力分布是一样的吗？如果不一样，那在高纬度地区创造的跳高世界纪录和低纬度的比是不是就不公平了？
畫最好的一次！
以後我會盡量搭有載紅酒的列車，比較安全。
沒用的 因為你不可能像柯南一樣提前知道會撞車
@@SaderGP 真笨，每次上车前先往肚子里灌两瓶红酒中途别上厕所不就行了。
@@exfrigustra2841 死得沒有痛苦是吧
这个问题在我的脑子里也困扰多年，谢谢老师讲解清晰
《贝克街的亡灵》是我最喜欢看的一部，我那会看是小学老师看是大学时候看的果然柯南不欺我！
原來是蚊子閃避技能點滿，難怪之前用蓮蓬頭沖蚊子還能飛走
其實是中了瞬間反轉調整過來，太極張三蚊
這真的解決了我多年心中的一大困惑！！哈哈感謝李永樂老師
是說這柯南畫的...
很科學
腳好像太多隻了˙˙
李老師
受教了 感謝
李老師，請問在8：48的mg是否應該被垂直力抵消？
謝謝解答！
我平时走路的速度快一点儿也就1.5 m/s，可是我在高铁上走路速度达到了 300 km/h=83 m/s，这简直太不可思议了！
空間站上那三個人看到你運動的速度更大。
蚊子没有碰到高铁，你能一直不碰到高铁吗？
@@ax157 我有翅膀我也行
其实是84.5m/s啦
@@boyaoli840 其实我本来想过要不要加上那1.5，后来想了一下，83都是83.333333四舍五入的，那1.5干脆忽略不计了吧。
速度不停变，蚊子吐血了。。。
飞机在天上时速900km，头等舱的客人不照样走到机尾部去上厕所。
因为内部空间是独立密闭的，机内气流就相对静止，不受外部高速气流的扰动。
一个人站在露天车厢的卡车上面，卡车就以时速80km的速度前进，我保证这个人会被车前面的风压吹下车。
看到最后的柯南，想问老师：科幻片里面的战舰进行加速度极大的加速或者减速的时候需要把人体放在液体里和这个原理相似嘛？
还有一问题：假设车厢内部真空，某一物体悬浮（通过燃料喷射抵消重力），此时车厢加速，这一物体是否就被甩出车厢了？（我觉得是甩出车厢了）。如果车厢内部不是真空，那么物体是否会被甩出车厢？（类似在车厢内部起飞的无人机）
柯南喝紅酒，先醉死了~~~~~~
虛擬的。
柯南那部剧场版应该不受物理规律的限制😂
证明柯南剧场版粗中有细😂
基本上那種撞擊，車廂早變形了
被夾死的機率更大。
贝克街的亡灵把柯南的挂没收了23333
@@il7620 其实换个角度想想，虚拟世界挂应该更多
@@user-qn2kt5yh5r 啊这，确实
第一惯性力是假想出来的 并不存在 第二 在加速体系内 人是能感觉出来的 因为人会被压在椅子的背上 然后椅子背给人一个和加速的方向一致的力 使得车内人和车一起加速或者减速运动 静止和匀速值直线运动 成为惯性体系 而加速体系就是非惯性体系了
老师能不能讲下下大雨为什么城市会内涝这么严重。