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马斯克皮卡的防弹玻璃为啥会被钢球砸碎教授这便是一道高中物理题

2020-08-10 06:00:11 sun-island.cn

由于在特斯拉皮卡上,玻璃板被牢牢固定在车门窗框里,位移空间比较小。固定在窗框中的玻璃接受的力5倍于笔直下落试验中玻璃接受的力,所以,马斯克“翻车”了。

乾明 鱼羊 发自 凹非寺

量子位 报导 | 大众号 QbitAI

马斯克,硅谷钢铁侠,全世界最具煽动力的企业家。

旗下公司特斯拉最新电动皮卡,一经露脸就喝彩一片,传到达炸,看起来又要从头界说一个品类。

可是也有网友“提示”——现在的马斯克和特斯拉,往往新品发布猛如虎,真到交给原地杵,交货时刻和质量还得再观后效。

并且这次电动皮卡的故事,还讲到了火星上。

别的,这一次乃至都还没轮到交货“翻车”,现场演示就为难破功。

现场演示的进程中,声称能防弹的玻璃,并没有完美挡住帮手甩出的钢球。

当场被来了个double kill。

现场一度十分为难。

这个局面也引起了广泛评论,有人吐槽质量,也有人以为可能是失误。

但也有不少人以为,这是不是马斯克成心进行一场PR,为了更多的传达和销量而成心为之?

有人较真了。

来自美国路易斯安那东南大学的物理学副教授瑞德·阿兰(Rhett Allain),用物理学常识进行了剖析,解说了马斯克为啥会翻车。

并且里边用到的大多数都是高中学的物理常识,整一个完好的进程就相当于解一道题。

不过在开端剖析之前,仍是先快速复原下现场~

马斯克翻车始末

北京时刻周五正午,特斯拉皮卡发布,名为Cybertruck。

为了展现车窗防弹玻璃强悍的功用,马斯克大手一挥,让助理拿着钢球上场。

对准车窗砸过去,然后意想不到的一幕发生了,玻璃应声而碎。

为难……方才测验的时分,不仍是好好的吗?

在帮手上场之前,马斯克还先进行了一些衬托。

先是放上一般汽车玻璃,钢球落下,玻璃碎了。

然后换Cybertruck的玻璃测验,从更高的当地落下来都毫发无伤。

马斯克说,是不是用劲太大了?在他的示意下,钢球又砸向了后窗玻璃。

尽管力度现已减小了许多,但玻璃仍是十分软弱。

这……好吧,理解万岁!

马斯克随后也解说说,还好还有穿过去,看来交给之前还有许多的工作要做。

然后,他站在砸碎的车窗玻璃前,硬生生开完了整场发布会。

那为啥防弹玻璃可以饱尝住高处的自由落体,却被顺手甩出的钢球砸烂了?

物理学剖析:和装置方法有关

瑞德·阿兰决议用物理学常识揭开答案。

先来看一下笔直往下砸的状况。

尽管这位工作人员没说他究竟爬了多高,但从视频中可以正常的看到,球在管道结尾呈现,掉落到玻璃板上的时刻大概是0.267秒。

大略假定初速度为0,加速度为g=9.8m/s,依据公式:

这段间隔就大概是0.35米。

工作人员放下钢球的高度大概是这段间隔的10倍,那么球到玻璃板之间的间隔便是3.5米。当然不精确,不过对这次剖析而言也足够了。

知道了下落高度,依据v^2 = 2gh这个公式,就可以核算出钢球撞向玻璃板时的速度,约为8.3m/s。

而市面上出售的棒球巨细的钢球大概有1.9kg重,那么依据动量p = mv,就可以算出钢球冲击玻璃板时的动量为15.7kg·m/s。

动能K则可以精确的经过公式K =1/2*m*v^2核算,为65.5J。

也便是说,特斯拉皮卡选用的玻璃板彻底能接受住15.7kg·m/s的冲击。

那么接下来,咱们就来看看“翻车”现场究竟发生了什么。

首要有必要进行一些必要的假定:

工作人员的抛掷动作,让钢球从停止到到达终究速度时,移动了大约1米的间隔。

球的加速度不变。

从视频中得到,钢球的运动时刻约为0.27秒。

由于加速度不变,平均速度就等于初始速度和终究速度之和除以2,一起也是等于总旅程除以总时刻。

所以就求出了“翻车”现场钢球砸向车窗玻璃的终究速度是7.4m/s,动量是14.1kg·m/s。小于从3.5米高度笔直下落测验中的15.7kg·m/s。

依照这个成果,车窗玻璃应该就像马斯克说的那样不会碎才对,那么是哪里出了问题?

可能是和装置方法有关。

在笔直下落测验中,玻璃板用夹具固定。这些夹具不是彻底刚性的,也便是说在遭到钢球碰击时,玻璃板的移动空间比较大。

Rhett Allain制作

而在特斯拉皮卡上,玻璃板被牢牢固定在车门窗框里,位移空间比较小。

Rhett Allain制作

假定在笔直下落测验中,玻璃被碰击时移动了1厘米,而“翻车”现场,玻璃仅移动了0.2厘米。那么依据公式:

在动能改变大致相同的状况下,固定在窗框中的玻璃接受的力,就5倍于笔直下落试验中玻璃接受的力。

所以,马斯克“翻车”了。

翻车引热议,但预订仍旧喜人

“翻车”事情一出,有网友戏弄道:一定是近邻车厂派来捣乱的。

有人解说说,可能是发布前这个车进行了一轮测验,车窗玻璃现已受过一轮进犯了。

但也有不少网友指出,这也不算翻车,防弹玻璃原本便是这样的,不防碎裂而是防穿透。

发布会完毕后,特斯拉的股价也遭到了影响,当天跌落6%,市值缩水近40亿美元。

不仅仅是马斯克现场翻车,也是由于这辆车并不被剖析师看好:皮卡中心是拉货才能,特斯拉的皮卡造型虽酷,但忘了“初心”。

但这些,好像并没有影响用户的挑选。

依据马斯克最新宣布的推文,这辆被他称为未来火星官方用车Cybertruck,现已获得了14.6万个订单,其间17%挑选单电机后轮驱动,42%挑选双电机全轮驱动,41%挑选三电机全轮驱动。

它们的续航间隔分别为250英里、300英里和500英里,定价也分别为39900美元,49900美元和69900美元。

现在预订费用100刀。以此来算,马斯克现已拿下1400.6万美元收入,预期收入将到达82.3亿美元。

并且,这辆车还有全自动驾驭功用可供挑选,但要加7000美元,所以马斯克到时分估量能赚更多。

最终,马斯克也在Twitter上找了场子,发了一个视频说,发布会前也进行了测验,但玻璃并没有碎。

从视频中展现中的状况去看,瑞德·阿兰的剖析仍是有点道理的,玻璃板的移动起伏显着很大。

你怎么看?

One more thing…

还有一个问题值得我们重视,这车在我国吃得开吗?

从我们对车型的反映中来看,还真会有不少人乐意掏钱买车。

但可以开进城吗?

要看国家规则了,在我国各地的方针并不相同。许多城市都要求,假如皮卡进城要采纳贴反光条等办法。

图源:微博网友@陈不好玩V

在河北等地,现在方针也逐步放宽了进城约束。在北京这样的一线城市,皮卡也有更严厉的限行办法。

就算你有京牌,也只能在23:00-6:00之间进入城区,其他时刻都不能驶入北京五环。

但依照规则,从2018年起,北京的皮卡车将享用和乘用车相同的待遇,车身上也不必贴反光条和车门喷漆标识。

更为要害的是,现在皮卡不必摇号就能上京牌,也成了许多人的折中挑选,并带动了销量:

有查询多个方面数据显现,北京皮卡在2019年的累计销量同比增长了452.8%。

可是,就算你喜爱特斯拉的皮卡,估量还要等几年。

官方预订页面显现,Cybertruck在2021年末开端出产,最贵的三电机全驱车型,到2022年末才开端出产。

依照马斯克常常从头界说时刻的习气,到时分能不能交给恐怕没那么达观……

参阅链接:

https:///story/a-physics-analysis-of-teslas-shattered-cybertruck-windows/

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