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或 圓周 運動 為 對象 的 「 廣義 相對論 」 。 因為 正文 中 提案 的 是 利用 車輪 的 旋轉 , 或許 有 讀者 認為 這 是 應用 廣義 相對論 吧 。 依據 相對論 來 思考 時 最 重要 一 點 的 是 觀測 者 是 以 何 種 方式 運動 。 正文 中 討論 的 是 進行 直線 運動 的 大和號 , 因此 還是 以 狹義 相對論 的 範疇 來 考慮 較 恰當 。 不論 鐵環 是 進行 何 種 運動 , 只要 具有 能量 就 會 產生 重力 。 註 14: 引擎 噴射 經常 出現 的 口語 表現 , 但 萬一 真的 把 引擎 噴射出去 , 接下來 就 會 聽到 這樣 的 對話 : 「 喂 , 引擎 怎麼 啦 ? 」 「 啊 , 剛才 已經 噴射 出去 了 」 ⋯⋯ 還是 小心 點 吧 。 時速 3千 公里 奔馳 的 巴里亞斯 七 號 。 駕駛 者 保證 沒命 ! 超高速 機械 時速 3千 公里 奔馳 的 巴里亞斯 七 號 。 駕駛 者 保證 沒命 ! 正義 英雄 的 機器 坐騎 個個 都 有 超乎 尋常 的 速度 , 這 已經 是 空想 科學 的 常識 了 。 而且 每當 有 新 英雄 出現 時 , 速度 就 會 變 得 更 快 ( 註 1 ) 。 舉例 來 說 , 假面 騎士 1號 騎乘 的 「 暴風號 」 機車 , 起初 的 時速 是 設定為 4百 公里 。 可是 呢 , 「 新 暴風號 」 則 有 時速 5百 公里 , 假面 騎士 V3 的 「 旋風號 」 又 徐徐 提升 速度 , 變成 時速 6百里 ; 假面 騎士 X 的 「 巡弋號 」 , 時速 7百 公里 ; 假面 騎士 強者 的 「 盔甲號 」 時速 1千1百 公里 ; 假面 騎士 超 1 號 的 「 V 噴射車 」 則 可 達 時速 1340 公里 。 空想 科學 世界 的 技術 進步 可是 相當 不得了 的 。 而後 , 達到 極限 的 就 是 《 特搜 Excee Draft 》 ( 舊譯 : 超能 戰警 ) 中 登場 的 汽車 — — 「 巴里亞斯 7 號 」 了 。 時速 竟然 高達 3千 公里 ! 也就是說 , 能 以 2.5 馬赫 的 超高 速度 行駛 。 可是 , 以 這 種 連 噴射機 都 甘拜下風 的 超高速 在 地面 奔馳 , 實際 上 真 辦 得 到 嗎 ? 就算 有 可能 , 一旦 做出 那 種 事 , 城鎮 、 道路 、 行人 , 又 會 發生 什麼 事情 呢 ? 真是 「 比 子彈 還 快 」 F1 ( 註 2 ) 賽車 的 極速 是 時速 350 公里 , 相當於 0.29 馬赫 。 雖然 也 有 直線 行駛 的 速度 可 達 1千 公里 的 火箭 推進 車 , 但 那 是 以 火箭 引擎 噴射 推進 , 動力 並 不 是 由 車輪 傳動 。 簡單 說 , 就是 不會 飛 的 火箭 。 當然 也 幾乎 無法 操縱 。 因此 實用 車輛 所 能 達到 的 最 高 速度 , 目前 還是 以 時速 350 公里 為準 比較 恰當 吧 。 相較 之下 , 巴里亞斯 7 號 的 時速 是 3千 公里 。 這 是 非常 可怕 的 速度 。 就算 是 沿著 公路 走 , 從 東京 到 鹿兒島 也 只要 半 個 小時 。 因為 這 相當於 2.5 馬赫 , 比 協和式 客機 還 快 。 連 在 地面 行駛 都 能 趕過 超音速 客機 。 再 換算成 秒速 , 是 833 公尺 。 比 來福槍 子彈 ( 註 3 ) 還 快 。 看來 能 從 號稱 「 絕不 失手 」 的 狙擊手 「 哥爾哥 13 」 ( 註 4 ) 手 中 逃脫 的 就 只有 速度 比 子彈 還 快 的 8 號 超人 和 這 輛 巴里亞斯 7 號 了 。 想 以 這 種 速度 在 地表 行駛 , 非得 克服 好幾 道 巨大 障礙 不可 。 首先 是 引擎 , 其次 是 輪胎 , 最後 則 是 駕駛 者 的 技術 和 安全 問題 。 我們 就 依序 來 討論 吧 。 足以 推動 戰艦 的 引擎 會 阻礙 物體 高速 運動 的 是 空氣 阻力 以及 路面 的 摩擦 等 阻力 。 在 物體 上 持續 施以 推力 , 若是 沒有 阻力 的話 , 速度 就 可以 無限 增加 。 可是 在 有 阻力 的 情況 下 , 施加 於 物體 以 提高 速度 的 力 卻 只 會 使 阻力 變 得 更 大 而已 。 引擎 的 馬力 是 固定 的 , 可是 空氣 阻力 卻 會 隨著 速度 而 變大 , 等到 速度 提高到 某 一 程度 時 , 引擎 馬力 與 空氣 阻力 就 會 變成 一樣 大小 。 這麼一來 , 速度 就 不會 繼續 增加 了 。 空氣 阻力 與 速度 的 平方 成 正比 。 因此 , 速度 增加 到 3 倍 的 時候 , 就 會 受到 9 倍 的 空氣 阻力 , 引擎 也 必須 有 9 倍 的 馬力 。 換句話說 , 隨著 速度 提升 , 引擎 的 馬力 非得 以 陡峭 的 拋物線 隨之 提高 才 行。 F1 賽車 的 引擎 大約 有 6百 匹 馬力 , 以 此 才 能 達到 350 公里 的 時速 。 若是 以 此 為 考慮 的 基準 , 要 達到 3千 公里 的 時速 , 也 就 是 8.6 倍 , 引擎 的 輸出 功率 必須 有 73 倍 、 4萬4千 匹 馬力 才 行 。 馬力 幾乎 與 二次大戰 中 全 長 206 公尺 , 排水量 3萬1千 噸 的 戰艦 「 伊勢 」 ( 註 5 ) 的 引擎 差不多 了 。 也就是說 , 使用 足以 推動 3萬1千 噸 戰艦 的 引擎 來 驅動 一 輛 汽車 。 在 F1 賽車 尚未 禁止 使用 渦輪 引擎 的 時期 , 每 公升 排氣量 的 最 大 輸出 功率 據悉 有 1千 匹 馬力 。 如果 使用 性能 與 此 相同 的 引擎 , 要 獲得 4萬4千 匹 馬力 排氣量 必須 有 44 公升 。 44 公升 可是 像 家用 電冰箱 那麼 大 。 僅僅 汽缸 就 已經 如此 巨大 了 。 可是 3.5 公升 的 F1 賽車 引擎 重量 大約 是 160 公斤 。 單純 就 計算 來 看 , 如果 排氣量 有 44 公升 , 光 引擎 就 2 噸 重 。 至於 車體 重量 少 說 大概 也 要 3 倍 , 必須 有 6 噸 重 吧 。 F1 賽車 的 重量 約 550 公斤 , 一般 房車 大約 1 噸 , 這樣 想來 還 真是 重 得 嚇人 啊 。 31 公里 後 才 達 最 高速 關於 輪胎 , 重要 的 是 要 能 在 地面 上 轉動 而 不 滑動 。 一旦 輪胎 打滑 , 前進 的 效率 就 會 打折扣 了 。 當 物體 在 平面 上 運動 時 , 要 討論 滑動 的 難易度 必須 以 摩擦 係數 來 表示 。 在 物體 處於 45 度 的 斜面 上 而且 恰巧 能 保持 靜止 不 動 的 情況 下 , 物體 與 表面 的 摩擦 係數 就 是 1 。 F1 賽車 可以 在 2.5 秒 內 加速到 時速 1百 公里 。 要 有 這樣 的 加速力 , 摩擦力 必須 是 本身 重量 的 1.13 倍 。 這 時候 F1 用 的 輪胎 與 地面 的 摩擦 係數 是 1.13 。 若是 單純 依 相同 比率 來 計算 , 加速 到 時速 3千 公里 需要 75
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