动车窗玻璃的作用

河南省商丘市六中九年级7班的张若瑾同学问： “由于动车的车速特别快．坐在车内的人看车外的景 物感到眩晕．为此动车窗玻璃做了特殊处理，为什 么?”这个提问使笔者忆及曾看到过某资料在介绍动 车文章时．提及它的窗玻璃和住家用的窗玻璃不同， 是采取高技术制成的．使动车在300 km／h以上速度行 驶时．车外景物移动速度看起来变慢了。从而不会使 人感到眩晕．其实这种说法是不确切的． 我们首先要指出的是．动车在行驶时．无论玻璃 窗是关上的还是开着的(仅仅是假定)，乘客看到景 物的运动速度f以动车作为参照物．参照物是假定 不动的物体．参照物 的概念同学们将在九年级学到) 是完全一样的．不会因为有了窗玻璃使车外景物的 运动看起来就变慢了．在动车上看车外景物是否会使 人眩晕．主要由动车与景物之间的距离来决定．当动 车与车外景物之间的距离很近时(例如动车进入隧 道．隧道壁上的景物距动车很近)。此时，透过动车窗 玻璃观看到的景物都是一晃而过．十分模糊．就使人 有眩晕的感觉．那么．为什么当动车行驶在广阔的田 野上．我们观看车外的景物时．景物的移动速度显得 慢呢?主要原因是动车的路基是高架的，看到的景物 都较远．而人们判断物体运动快慢不是根据线速度 ， 是根据角速度∞．如右 图所示 。图中O处为人 眼，4为车外的景物，z为人眼至景物的距 n 离．若以动车为参照物，假设在时间t内景物 z 。 由A移动至 点．则景物的角速度 = ．其 d t 中 ： ．于是有co： ： ．其中 为景物的移动 Z It l 速度．其值就等于动车的运动速度值．若f=300 m． = 300 km／h= m／s，则 角 度 速 = m = j ．O jUU × j ．O 0．278 Tad／s 16。／s(注 ：l rad： ．显见 ，上述 的角 1T 速度值是不大的．所以从动车上看，远处的景物移动 速度显得较慢．还如．我们知道．地球绕太阳的公转速 度虽然很大．但是我们看到的太阳几乎是不移动的． 其原因就在于太阳距离地球很远．以地球作为参照 物．太阳的角速度是非常小的． 此外．动车的行驶速度虽然比通常的卡车和小汽 车要大很多。但由于动车的路轨非常平整、光滑。所以 动车行驶非常平稳、宁静。使乘客不觉得速度快，这是 观看车外景物不感到眩晕的前提．可以设想一下．如 果你坐在速度为50 km／h的卡车上．行驶在不太平整 的乡村公路上．由于卡车的颠簸 ．使人看车外的景物 变得困难．使人眩晕．会误以为是卡车速度太快所导 致．所以乘车是否会使人眩晕与道路状况以及车辆种 类(卡车的防震性能差)也有很大的关系． 那么．动车的窗玻璃和通常家用的窗玻璃有何区 别呢?主要的区别是动车窗玻璃是由两层非常平整 的钢化玻璃中间夹一层特殊塑料片制成的，而普通窗 玻璃均匀性(折射率)和平整度都比动车窗玻璃差．可 以设想一下．如果将普通的窗玻璃安装在动车上．再 观看车外的景物．这时不仅看到景物本身的运动．还 由于窗玻璃的均匀性和平整度差导致景物看起来变 得模糊．就会感觉景物移动速度要快些．或许就是这 个原因．有人误认为动车安装了特殊玻璃后．车外景 物的速度变慢了．动车的特殊窗玻璃还有两个优点． 既提高了行车的安全性．又具有良好的隔热性能． 责任编辑 程 哲 八年级物理·人教版 口中 国农业大学应用物理系 金仲辉