@ 2017.07.04 , 12:30

拉杆箱摇摆之谜得到解释

巴黎狄德罗大学-巴黎第七大学的一组研究者提出了拉杆箱(轮式行李箱)的摇摆原因。在他们发表在英国皇家学会论文集A系列的论文中,研究小组揭示了行李箱摇摆背后的物理学原理,并提供了一些克服这一问题的建议。

现在大部分人出门都会用拉杆箱,这样可以拖着走而不需要手提。虽然新方法使得拉动行李箱更为容易了,但很明显这种行李箱有一个严重的问题:摇摆。有时候当拉杆箱在被拖动的时候,会开始来回摆动,并在某些情况下,会逐渐剧烈到倾翻。

拉杆箱摇摆之谜得到解释
credit: 煎蛋画师Chon

正如这一工作中的研究者所建议的,自然反应是减慢速度。但研究者在利用行李箱模型进行实验室实验之后称,这实际上并不是最好的选择。行李箱问题也暗示了并不是所有的物理学问题都是复杂的。

为了更多地了解轮式行李箱发生了什么,研究者将一个行李箱模型放在一个跑步机上,观察会发生什么。他们发现当其中一个轮子遇到小型的突起等障碍物时,就会跳起来然后撞回地面。第二个动作会导致另一个轮子也离开地面,随后撞回地面,从而导致最开始那个轮子又蹦起来,如此循环。研究者发现,当行李箱被拉着前进时,这种震荡会不断累积增大,最终导致倾翻。研究小组发现会发生这种事情是因为轮子是在一个固定轴上的,而且还有人为拉动施加的力。

研究者还发现减慢这种振荡的最好方法是增大行李箱被拉动的速度,这就缩短了每个轮子起起落落的时间,阻止了振荡变得更为剧烈。降低行李箱的角度也有帮助,也就是令行李箱的把手更接近地面一些,不过同时施加两种补救方法似乎需要一定程度的身体素质。

论文原文:DOI: 10.1098/rspa.2017.0076

本文译自 phys,由译者 CliffBao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。Bob Yirka


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