小飛蟲那么輕,竟然會被車撞死
大家如果晚上跑高速的,有沒有遇到這種情況:車前面和后視鏡上是密密麻麻的小蟲子尸體。我就想蟲子這么小這么輕,怎么會被車撞死呢?撞擊中蟲究竟受了多大的力,這引起了我強烈的好奇。蟲子,你成功引起了我的注意。

馬上算一算。假設,蟲子飛行速度很低,近似靜止,蟲身體長度5毫米,重量2毫克,汽車時速120公里,汽車撞到蟲子后車速不變。根據動量定理可以得出汽車撞蟲子平均力的表達式。分別代入各數據,算出蟲子受的撞擊力是0.44N。

這是啥概念呢?2019年德國慕尼黑法醫研究所做了試驗,輕拍和重拍,手掌所受的平均作用力約在80N-860N,手掌面積按長寬18厘米和8厘米估算,小蟲面積按長寬5毫米和1毫米估算,那么小蟲對應受力約為0.03到0.3牛。這意味著汽車給小蟲的撞擊力已經約等于甚至大于手掌重拍了。以抓蚊子的經驗看,只要能拍到,都不用拍太重,就足以讓蚊子從三維變成二維。


由此可見,時速120公里的汽車撞死蟲子,確實易如反掌。在查資料中發現,關于汽車撞蟲子,居然還有專業的團隊在各個領域做研究。比如環境方面的研究,丹麥學者發現在1997到2017這20年間,汽車撞死的蟲子數量減少了80%,借此說明殺蟲劑的使用對環境的影響。

還有流體力學方面的研究。英國研究團隊發現現代更具流線型的汽車,相比傳統的廂型汽車,對蟲子的殺傷力更強。他們推測是廂型汽車推開了前方更大范圍的空氣。

我用天洑國產流體仿真軟件AICFD仿真模擬了廂型汽車和流線型汽車頭部情況。結果對比很明顯,以相同速度行駛時,廂型汽車前方產生的壓力值更高,高壓區域也更大。


這樣車前方就有更大范圍更強的壓力波,這壓力波會提前通知小蟲子逃開。

其實還有個和汽車撞小蟲子很像,但危害更大的現象,是飛機撞鳥。據國際民航組織統計,全球每年發生鳥撞飛機事件兩萬多起,造成的損失高達100多億美元。因此,機場都會安裝驅鳥設備,確保鳥類不在周邊聚集。但這么做也還不能完全避免,我們時常還是會看到飛機撞鳥后返航的新聞。不過有一點稍微讓人寬慰的是,撞鳥事故比較少造成人員傷亡,多數只是飛機受傷,造成經濟損失。

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