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小弟不才, 小時學了點科學, 也來做個分析, 請指教.
在以上的各位分析, 都說了不同觀點, 我想, 大多數能說的可能性都出現了, 讓我分析分析.
1. 以人體在高低海拔的運動能力比喻飛機動能
我認為這個觀點是錯誤的.
低海拔(平原)的人, 到了高海拔(高山), 之所以運動能力下降, 主要是因為血液裡的「帶氧能力」不足.
一個人體內的能量, 供應數天行走都沒有問題, 所以, 供應10分鐘的足球比賽絕對綽綽有餘.
但為什麼跑10分鐘就喘氣要命?
我們血液裡帶氧的是紅血球 (鐵質, 紅色, 之所以血是紅色的) 從肺裡取得氧氣, 帶到身體其他部份 (例如大腿肌肉) 而供應氧氣, 肌肉得氧之後, 用來燃燒碳水化合物之類的, 而放出能量, 就能跑步.
假設, 一個平原生活的人, 體內有1萬個紅血球, 每個紅血球都能帶1個氧氣, 步行10分鐘需要1萬個氧氣, 人體應付到, 不會啱氣.
但這個人當跑步10分鐘需要10萬個氧氣供應大腿肌肉 (只是比喻和假設), 這時, 紅血球和氧氣就不夠用了.
不要怕, 只要我們血液流動快一些, 呼吸急一些 (所以臉紅和喘氣), 紅血球交流氧氣的次數頻密急促了, 依然能輕鬆應付平原上的10分鐘跑步.
重點是, 這個平原人到了高山 (高海拔) 跑10分鐘步的能量需求是不變的, 所以對氧氣的需求也一樣, 即是10萬個氧氣應付10分鐘跑步.
不過, 高山空氣稀薄是大家都知道的, 也就是說, 我們同樣呼吸一次, 肺裡所能吸得的氧氣就少了, 同樣1萬個紅血球流入, 可能有些紅血球取不到氧氣, 數量減少了. (假設吧, 1萬紅血球, 只有5千能取到氧)
這個平原人為了帶給身體足夠的氧氣, 不得不呼吸多幾次 (急促)和血液加快流動, 讓紅血球多些機會流到肺裡取氧.
這樣, 這個平原人為了得到在平原一樣的能量, 在高山上就會比以前呼吸急了一倍, 相信, 心臟推動血液流動的負擔也大了.
(以上的數字只是假設和比喻)
而全個過程, 跟機械或化學的能量轉換無關, 不應混為一談.
2. 以高海拔(空氣稀薄時)動能轉換的效率低為解釋
我認為不對確.
在電池(化學能)的能量轉換為電機轉動 (動能), 根本不用空氣或氧氣.
很簡單, 小學生的實驗, 把小電池和一個電機, 有空氣時會轉動.
而同樣的東西放到一個真空實驗箱子裡, 它必會一樣轉動 (而且少了空氣阻力, 只會轉的更快, 更有效率).
3. 以高海拔地區燒水作比喻
我認為這個跟電池的能量轉換或低效率是無關係的.
高原的水, 之所以多數靠高壓鍋, 只是跟水的沸點有關.
一般情況 (平原低海拔), 大家都知道水是攝氏100度燒沸, 水就開始變成氣體. (當然過程複雜, 我這裡簡要了)
在高原上, 大氣壓低了, 熱水比較容易離開而變成氣體, 也就是說, 沸點比平時低了.
我記得珠峰上的沸點是70多度.
這些所謂開水不能煮熟飯菜, 才用高壓鍋, 給這些水高些氣壓, 真正煮熟和燒毒.
所以, 跟電池的能量轉換無關.
很簡單的實驗, 在同一個電池, 同S, 同電容mah, 同電壓, 同一電機, 同一個槳, 在平原時碰到手上會痛, 甚至流血.
如果在高山上, 你同樣通電碰到手上, 也必會一樣的痛, 要流血的, 一樣也會流血.
4. 反作用力
我認為主要原因是在高山上, 直升機的「反作用力下降」.
多軸的飛行原理, 跟直升機很相似, 這很多人都知道.
不同於固定翼飛機, 直升機的槳必會有一個斜度, 轉起來就會向下推動空氣 (類似電風扇吹風).
當槳 (直升機) 向下推空氣時, 空氣就會給槳 (直升機) 同樣的力, 而且方向相反, 即是給直升機向上的力, 所以直升機就可以脫離地心吸力, 向上升.
重點是, 它要推動空氣, 付出「作用力」action force, 才能得到同等的「反作用力」reaction force.
影響它的「反作用力」, 即所謂「升力」, 主要是兩個元素, 一個是槳轉速, 另一個是空氣密度.
轉速越高, 它推的空氣越有力, 而且流經和被槳推動的空氣數量越多, 反作用力的力量也多了, 飛機越容易上升.
而空氣密度越高, 即每次槳推動的空氣數量越多, 作用力和反作用力也大了, 飛機越容易上升.
相反, 在高原, 空氣稀薄了, 在同等的槳轉速下, 得到的反作用力就少了, 飛機不易上升.
為了得到同等的反作用力, 玩家不得不加強電機動能, 更高轉速或槳角, 以求脫離地心吸力.
以上是個人見解, 請指點.
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发表于 2013-10-8 10:01
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