【What if 系列】飞越减速带

提问：

最快能以多块的速度冲过减速带并幸存下来？

—— Myrlin Barber

回答：

非常非常快。

（不好意思先生，仪器显示您的酒精含量已经超标）

首先，先说明下免责条款：在阅读完本文后，请不要驾车以高速通过减速带，原因如下：

• 你会害死别人

• 轮胎、悬挂甚至整辆车都会受到损害或损毁

• 你难道没读过本博客其他的文章么？！

如果这还不够，那我引用几条医学期刊上因为减速带而造成的脊髓损伤的案例：

腰胸部X光以及计算机断层扫面结果显示四位患者有压缩性骨折……已进行后融合植入物固定手术……所有患者都恢复良好，除了一位颈椎骨折的患者。[1]

一号腰椎骨（L1）是最常发生骨折的脊椎骨(23/52, 44.2%)[2]

具有真实属性的臀部植入物能够将人体第一竖直自然频率从12赫兹降到5.5赫兹，与文献相符。[3]

（最后一条其实并没有和减速带损伤直接相关，但我还是想把它包括进来。）

普通的小型减速带应该害不死你

设计减速带的目的就是要让驾驶员把车速降下来。以每小时5英里的速度（约每小时8千米）[4]通过一个普通的减速带只会造成很轻微的弹跳，而以每小时20英里（约每小时32千米）的速度通过减速带就会造成相当大的颠簸。也许你会由此认为以每小时60英里的速度通过减速带也会按比例造成更大的颠簸，但其实并不是那样。

正如之前引用的那些材料所展示的那样，确实有些倒霉的人类会因为减速带而受伤，但几乎所有这些受伤案例都只限于很特殊的一群人——那些人坐在公交车后排硬硬的椅子上，车子又在年久失修的路上开。

当你在开车时，主要有两样东西保护你不受减速带伤害，轮胎和悬挂。无论你以多快的速度（除非减速带特别巨型）通过减速带，轮胎和悬挂这两个系统都能够吸收足够的颠簸，使你不受伤害。

但对于那两个系统来说，吸收冲击并不一定是好事。就拿轮胎来说吧，它可能以爆胎的形式吸收冲击。[5]如果减速带够大，就有可能对你车辆的重要部分造成永久性损害。

一般的减速带高度在3到4英寸（约8到10厘米）之间，一个普通的轮胎的胎垫（轮毂与地面之间那部分）也就这么厚。[6]这意味着如果汽车压过一个小的减速带，轮毂是不会碰到减速带的，轮胎只是会被压缩一下而已。

一般的四门轿车的最高时速在120英里（约193千米）上下，而以这样的高速通过减速带几乎必定会造成车辆失控撞毁。[7]但是由此产生的颠簸（也许应该是冲击）本身并不致命。

如果你压过一些大型减速带——比如驼峰路面或平顶驼峰路面——你的爱车可能就要死翘翘了。[8]

要多快才能确保死翘翘？

让我们考虑下如果汽车比它的最快时速还快会发生什么。

现代的车一般最高时速限定在120英里上下，一些跑车可以达到200英里。[9]

虽然绝大部分轿车的引擎计算机都会有意地限制最高速度，但汽车最高时速的终极物理限制在于空气阻力。这种阻力与速度的平方成正比，在某个速度下，再怎么踩油门汽车也不会再加速了。

但如果你真的迫使一辆小轿车——比如通过使用相对论棒球中出现的魔力加速器——以高于其最高时速的速度行驶，那么减速带已经称不上是你所要面对的问题了。

为什么？

因为汽车会产生升力，流经汽车表面的空气会对其施加各种各样的力。

升力在普通的高速公路时速下相对来说微不足道，但在极高的速度下它们就会成为主角。

在装有扰流板的F1赛车上，这股力将赛车往赛道上压，使赛车保持在赛道上。而在普通的轿车上，这股力会将汽车抬起来。[10]

在全国运动汽车竞赛协会（NASCAR）的粉丝中，每小时200英里被普遍认为是汽车的“起飞速度”。[11]在其他种类的赛车比赛中，我们看到过壮观的[12]后空翻式车祸[13]，这是因为汽车的空气动力学特性并没有像预想的那样发挥作用。

我觉得最低在每小时150英里到300英里这个区间内，一辆普通的小轿车就会腾空而起，华丽丽地开始空翻，然后撞毁……在此之前你甚至连减速带都还没撞上呢。

（令人心痛的消息：一骑着自行车的外星人被车撞死）

如果你竭力保持车子不飞起来，在这种速度下，风力将掀开引擎盖、车体侧面以及车窗。在更高的速度下，车子本身会解体，或者像重返大气层的太空飞船那样直接烧毁。

那终极时速是多少？

在宾夕法尼亚州，如果你超速吃了罚单，时速每超过限速一英里就要多交2美元罚金。[14]

因此，如果你驾车以90%的光速压过费城的减速带，除了会毁了整座城市之外……

……你还会收到一张11.4亿美元的罚单。 :)

注：

• 注4：和所有有物理背景的人一样，我的所有计算都使用SI单位制。但是！我吃的大量罚单上都是英制单位！所以不要怪我……
• 注5：去Google一下"hit the curb at 60"
• 注6：车子到处都是，不信拿把尺子去量一下
• 注7：在高速情况下车子极易失控，甚至都不用撞上减速带。乔伊·哈尼克的大黄蜂在以220英里的时速撞毁后被烧得只剩一具空壳。
• 注10：Parker, Barry R.. "Aerodynamic Design." In The Isaac Newton school of driving: physics and your car. Baltimore, MD: Johns Hopkins University Press, 2003. 155.

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• 原文来源：what-if.xkcd.com
• 原文标题：Speed Bump
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