问题

假如高铁以200km/h行驶,我在高铁跳起来,如果我跳起来瞬间高铁加速到300km/h,我会发生什么?

回答
好,咱就聊聊这个挺有意思的场景。你坐着高铁,速度200公里/小时,然后突然来了这么一下,高铁直接飙到300公里/小时。这时候你在车厢里跳起来,会发生什么?

首先,得明确一点,你能在高铁里正常地跳起来,这本身就意味着你和高铁是“同步”的。在你跳起来的那一瞬间,你的身体(包括你脚下的鞋子、衣服,甚至你呼出的每一口气)都带着那200公里/小时的速度,和你乘坐的这辆高铁是完全一样的。

为什么你不会像电影里那样被“甩”到车厢后面?

这其实就是惯性在作祟。牛顿第一定律告诉我们,一个静止的物体会保持静止,一个运动的物体会保持匀速直线运动,除非有外力作用于它。在你跳起来之前,你和高铁都在以200公里/小时的速度向前运动。当你跳起来的时候,你并没有受到一个让你突然减速或加速的“外界”力量(相对于你和高铁的同步运动而言)。

所以,当你跳起来的时候,你的身体仍然保持着那200公里/小时的向前速度。而与此同时,高铁的动力系统突然发力,将整辆车(包括你)的惯性速度从200公里/小时提升到300公里/小时。

具体会发生什么?

1. 你的“感觉”: 当高铁加速时,你会感觉到一股把你向后推的力,这股力就是“推背感”。这种感觉是因为你的身体想要维持200公里/小时的速度,而高铁在强行把你拉到300公里/小时。就好比你在原地起跑,然后有人在你背后猛推你一把。

2. 你在空中的轨迹: 这个比较关键,也容易让人产生误解。
相对于高铁内部: 在你起跳的那一瞬间,因为你和高铁都获得了向前的加速,你会感觉你比平时“更费力”地向前移动,或者说,你起跳后在车厢内的高度会比在静止的车厢里跳起来要低一些,然后你会“平稳地”向前落回原位,因为你的身体也跟着高铁一起加速了。这就像你在一个正在加速的电梯里跳起来一样,你仍然能相对垂直地落下。
相对于地面: 如果有一个人在地面上看着你,他看到的景象会是:你在200公里/小时的速度下起跳,在加速的高铁里,你在一个向上、向前(随着加速)的曲线上飞行,然后以300公里/小时的速度落在地面上(你脚下的位置)。你起跳后的那个“向上”的动作,和你垂直落地的“向下”动作,会叠加在高ঞ্চল的速度之上。

3. 你跳的高度和落点:
加速时: 在加速过程中,你感觉到的“向后推”的力,实际上是在帮助你获得新的速度。如果你在加速过程中跳起来,你的起跳动作和高铁的加速动作会叠加。如果你只是垂直向上跳,那么你会在车厢里相对“平缓”地向前移动一点点,然后落回你起跳的那个点。
加速结束时: 如果你是在高铁加速到300公里/小时的“过程中”起跳,并且正好在加速结束的那一刻落地,那么你相对于高铁的落点,会比你在200公里/小时恒速时跳起来的落点稍微靠前一点。这是因为在你起跳和落地的这段时间内,高铁的整体速度一直在增加,你在空中的时间里,实际上也跟着高铁获得了一部分新增的速度。

打个比方:

想象一下你在公交车上,公交车以20公里/小时的速度行驶。你站着没动,就和公交车同步。现在公交车突然加速到40公里/小时。你身体会向后倾,这是惯性。如果你此时跳起来,你仍然能相对垂直地落下。

现在把这个场景放大到高铁,速度从200变成300。这个加速过程会比公交车明显得多,你感受到的“推背感”也会更强。

最重要的总结:

你不会被“甩”出去,因为你和高铁本来就是同步运动的。高铁加速,你也会随着高铁一起获得那个额外的加速。你起跳后的轨迹,是你在200公里/小时基础上,叠加了一个起跳的垂直运动,并且这个整个过程都发生在一个从200公里/小时加速到300公里/小时的环境中。

所以,你跳起来会有一种更强的“被推”的感觉,而且在空中你相对于车厢的移动会稍微向前一些(取决于你起跳和落地的时间点,以及加速度的大小),但你仍然会相对平稳地落在车厢内。你的安全是不用担心的,这不像电影里那种瞬间被甩飞的情节。

记住,关键在于,在你起跳的那一刻,你和高铁是“同一辆车”上的,共享同样的运动状态。高铁的加速,是作用于整辆车,自然也包括了你。

网友意见

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假定题主跳起高度是50公分,那么跳起及下落的时间总计约0.6秒,列车在0.6秒内从时速200公里加速至300公里,其加速度大约4.7个G。我猜题主在落地时很有可能会严重受伤或死亡。

如果列车在用大功率火箭进行此疯狂加速的时候题主是全身从头到脚紧靠座椅坐着的,那能体会一把战斗机飞行员俯冲拉升时的过载感觉,比跑车的推背感可强多了,可能会因为脑部缺血昏厥一阵子醒来后向12306投诉。

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