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太阳系：脑洞下：假如开车逃离太阳系，需要多大的推背力？


太阳系：脑洞下：假如开车逃离太阳系，需要多大的推背力？
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无论是开车还是坐车 ， 当车辆进行急加速的时候 ， 人都会有被座椅向前推的感觉 。
对于喜欢刺激的人来说 ， 加速产生的快感难以抗拒 ， 推背感也是高性能汽车最大的吸引力之一 。
我们都知道的是 ， 加速越快 ， 推背感就越强 ， 也经常能在各种车评节目里看到类似的描述 ， 问题是 ， 推背感究竟是怎么产生的？
01.
g=9.8m/s2
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今天能够解释这个问题 ， 还得感谢当年那颗苹果 。
“When Newton saw an apple fall, he foundIn that slight startle from his contemplation……”
《堂·璜》——拜伦
当车载着人沿水平方向向前加速时 ， 由于惯性 ， 人也会受到一个向后方作用的力 。 而我们主观上的推背感 ， 就是这个力作用于人体产生的一种感觉 。
用来描述速度变化快慢的是加速度 ， 它的单位是m/s2 。 加速越快 ， 加速度的值就越大 ， 所以推背感也就越强 。
在地球上 ， 重力加速度g≈9.8m/s2 ， 我们拿汽车在水平方向上的加速度和重力加速度进行比较 ， 就可以大概知道“推背感”有多少 。
02.
P7的推背感=0.7g
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下面我们就来算算即将上市的超长续航智能轿跑小鹏P7的推背感 。
四驱高性能版本的P7的0~100km/h加速时间为4.3秒 。
P7在这个过程中的平均加速度就等于Δv/Δt ， 也就是6.46m/s2 ， 大概相当于0.66g 。
当然 ， 现实中的加速过程肯定不是均匀的 ， 在实际测试中 ， P7四驱高性能版本的加速度峰值超过了0.7g 。
对于我们这样的普通人来说 ， P7的加速度在主观上已经可以产生很强的推背感了 ， 而F1赛车起步时的最大加速度可以达到1.4g 。
如果加速再快一些呢？
03.
火箭起飞=8~9g
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随着加速度不断增大 ， 我们的感觉也会越来越明显 ， 如果这个加速度足够大 ， 持续时间足够长 ， 就可能会让人眩晕、昏迷 ， 甚至受到不可逆的损伤 。
这方面在《星际航行概论》里面有详细的分析 。 下面这张图就展示了超重倍数（g）、作用时间、加速度方向与人体清醒、昏迷、损伤三种状态的关系 。
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加速度大小的问题前面已经说过 ， 不同方向的承受能力不同主要是因为人体的结构并不是完全均匀的 ， 而时间的影响则是由于人体本身具有一定的自我恢复能力 。
同时 ， 对加速度的适应能力也可以通过训练提高 ， 普通人在飞机起飞时可能就会感到不适 ， 但航天员在火箭发射时需要承受的加速度达到了8~9g ， 不过这个最大加速度的持续时间一般不会超过100秒 。
04.
“地表最快的男人”=46.2g
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训练可以提高适应能力 ， 但无法突破生理极限 。 关于生理极限 ， 美国军医约翰·保罗·斯塔普曾经进行过一系列的研究 。
1954年12月10日 ， 新墨西哥州的霍洛曼空军基地 ， 斯塔普在第29次乘坐轨道火箭进行测试时 ， 最大承受了46.2g的加速度（减速阶段 ， 有防护措施） 。
他的最高速度更是达到1017km/h ， 打破了当时人类在陆地上移动速度的记录 ， 所以被称为“The Fastest Man on Earth” 。


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