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減速玻璃的原理

減速玻璃的原理: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-06-09

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汽車(chē)高速行駛時(shí)，透過(guò)減速玻璃正視前方看到的景物移動(dòng)速度比未透過(guò)減速玻璃作同樣觀察時(shí)的移動(dòng)速度要慢。這一事實(shí)可以做實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)，比如讓副駕把頭探出天窗看看，保證讓他心驚膽戰(zhàn)?。ù伺e危險(xiǎn)！最好用攝像機(jī)代替）究其原因，主要是光學(xué)成像原理。我們都知道，凹透鏡在任何情況下都成正立縮小的虛像，不僅如此，此虛像還位于實(shí)物與凹透鏡之間的位置。凹透鏡的焦距越長(zhǎng)，虛像就越靠近實(shí)物，其大小也越接近實(shí)物（盡管還是要小一點(diǎn)），當(dāng)凹透鏡焦距很大時(shí)，這種虛像跟實(shí)物之間的大小差別就很難用肉眼分辨了。汽車(chē)的減速玻璃是有弧度的，這一事實(shí)恐怕貼了前擋膜的同學(xué)感受最深！汽車(chē)的前擋正是利用其弧度和不同的薄厚（比如中心部分薄于四周），實(shí)際上就是一個(gè)長(zhǎng)焦距凹透鏡。這樣的前擋玻璃就實(shí)現(xiàn)了以下功能：行使時(shí)，某一時(shí)刻透過(guò)前擋觀察所得的前方實(shí)際景物的像與觀察者之間的距離比實(shí)際景物與觀察者之間的距離要近，假設(shè)車(chē)速為v，勻速行使，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后前擋到達(dá)剛才觀察的實(shí)物處（顯然也同時(shí)到達(dá)像處），設(shè)這一過(guò)程中相對(duì)于前擋而言，物、像移動(dòng)速度分別為v1、v2，有： v1=s1/t v2=s2/t 又因?yàn)閟1大于s2，顯然有v2小于v1，也就是觀察所得像的移動(dòng)速度較實(shí)際慢，達(dá)到所謂減速的效果。減速效果的最大好處就是保證安全。因?yàn)椴徽摵螘r(shí)，駕駛員觀察到的實(shí)際前方景物均比其實(shí)際距離要近，可以時(shí)刻保持安全距離，提前做好剎車(chē)準(zhǔn)備，保證安全。很多人認(rèn)為透過(guò)“減速玻璃”看外面的景物就可以比實(shí)際速度更慢。其實(shí)這根本就是一個(gè)物理常識(shí)錯(cuò)誤！一、“減速玻璃”的由來(lái)：世界上根本就沒(méi)有什么“減速玻璃”?！皽p速玻璃”這個(gè)詞是中國(guó)老一代司機(jī)的杰出“發(fā)明”，50-60年代有些原來(lái)開(kāi)大卡車(chē)，后來(lái)又開(kāi)了小汽車(chē)的老司機(jī)，發(fā)現(xiàn)開(kāi)大卡車(chē)與開(kāi)小汽車(chē)會(huì)有明顯不同的速度感，而又不能用他的知識(shí)解釋這種現(xiàn)象，于是乎就認(rèn)為是老外（當(dāng)時(shí)的小汽車(chē)幾乎都是外國(guó)貨）在小汽車(chē)上用了什么高科技玻璃，可以減速，于是就發(fā)明了“減速玻璃”這個(gè)詞，以后以訛傳訛而廣為流傳，并被有些商家用來(lái)忽悠消費(fèi)者，也被部分有車(chē)族用來(lái)炫耀自己的車(chē)好，更讓很多人因?yàn)椴荒芾斫馄湓矶Щ蟆Ｆ鋵?shí)當(dāng)時(shí)生產(chǎn)小汽車(chē)的西方國(guó)家并沒(méi)有這個(gè)名詞，現(xiàn)在中國(guó)人用的太多了，許多無(wú)知的新聞媒體都在大勢(shì)宣揚(yáng)，翻譯也就跟著翻譯成“decelerating glass”，但國(guó)外仍將其歸納為“中國(guó)特色”詞匯。雖然是中國(guó)人的“發(fā)明”，但卻是違背科學(xué)常識(shí)的“發(fā)明”，其實(shí)無(wú)論是國(guó)內(nèi)外的汽車(chē)及汽車(chē)玻璃等有關(guān)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)單位的正規(guī)技術(shù)資料里或者有關(guān)院校的教科書(shū)里都不可能有這個(gè)詞的?，F(xiàn)在輪到老外們迷惑了，你現(xiàn)在去問(wèn)奔馳、寶馬公司的技術(shù)人員，他們根本就不知道“減速玻璃”為何物。二、為什么開(kāi)不同的車(chē)會(huì)有不同的速度感： 1、視角的不同。人判斷物體運(yùn)動(dòng)速度快慢的主要參數(shù)是角速度，不是線速度。相同線速度的物體，如果越近，角速度就越大，越遠(yuǎn)角速度就越小（線速度就如同等腰三角形的底邊，距離就是三角形的高，頂點(diǎn)與底邊的夾角就是角速度。顯然如果底邊長(zhǎng)度相同，高度不同，頂角的大小就完全不同）。比如坐飛機(jī)，速度很快，但是看地面上景物移動(dòng)很慢，就是因?yàn)榫嚯x太遠(yuǎn)，角速度很小的緣故。不同的車(chē)，由于車(chē)頭長(zhǎng)度、玻璃斜度、座位高度等均有不同，所以視角就會(huì)不同，能看到的最近景物不同，角速度就會(huì)不同，感覺(jué)速度就不同。這是主要原因。如高檔車(chē)引擎部分長(zhǎng)、玻璃斜度大、駕駛員坐姿低等，這樣視線就越平，角速度就越小，感覺(jué)速度越慢。 2、減震性能的不同。減震性能不好，汽車(chē)行駛時(shí)會(huì)有不規(guī)則的顛簸，看外面的景物就會(huì)有不規(guī)則的晃動(dòng)，就容易使駕駛員視覺(jué)疲勞，這就是晃眼，感覺(jué)就快。減震好的車(chē)，這種不規(guī)則的顛簸就小，景物晃動(dòng)也小，感覺(jué)就慢。顯然，高檔車(chē)有更好的減震性能，感覺(jué)速度就慢。 3、玻璃質(zhì)量的不同。好的玻璃要和沒(méi)有玻璃的視覺(jué)效果一樣，能完全真實(shí)的反映外面景物的物理形狀與運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 因?yàn)橥姑骁R的弧度同，減速玻璃的原理就是利用小弧度凸透鏡制成的在中國(guó)一直有很多人說(shuō)好汽車(chē)的擋風(fēng)玻璃是“減速玻璃”，尤其近幾年高速列車(chē)上應(yīng)用了“減速玻璃”的說(shuō)法更是傳的沸沸揚(yáng)揚(yáng)，認(rèn)為有了這種高科技科的“減速玻璃”就可以讓外面的景物移動(dòng)速度變慢。其實(shí)這根本就是一個(gè)物理常識(shí)錯(cuò)誤。一、“減速玻璃”的由來(lái)：世界上根本就沒(méi)有什么“減速玻璃”?！皽p速玻璃”這個(gè)詞是中國(guó)老一代司機(jī)的杰出“發(fā)明”，50-60年代有些原來(lái)開(kāi)大卡車(chē)，后來(lái)又開(kāi)了小汽車(chē)的老司機(jī)，發(fā)現(xiàn)開(kāi)大卡車(chē)與開(kāi)小汽車(chē)會(huì)有明顯不同的速度感，而又不能用他的知識(shí)解釋這種現(xiàn)象，于是乎就認(rèn)為是老外（當(dāng)時(shí)的小汽車(chē)幾乎都是外國(guó)貨）在小汽車(chē)上用了什么高科技玻璃，可以減速，于是就發(fā)明了“減速玻璃”這個(gè)詞，以后以訛傳訛而廣為流傳，并被有些商家用來(lái)忽悠消費(fèi)者，也被部分有車(chē)族用來(lái)炫耀自己的車(chē)好。而外國(guó)當(dāng)時(shí)是沒(méi)有這個(gè)名詞的，現(xiàn)在中國(guó)人用的太多了，許多無(wú)知的新聞媒體都在大勢(shì)宣揚(yáng)，翻譯也就跟著翻譯成“decelerating glass”，但國(guó)外仍將其歸納為“中國(guó)特色”詞匯。雖然是中國(guó)人的“發(fā)明”，但卻是違背科學(xué)常識(shí)的“發(fā)明”，其實(shí)無(wú)論是國(guó)內(nèi)外的汽車(chē)及汽車(chē)玻璃等有關(guān)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)單位的正規(guī)技術(shù)資料里或者有關(guān)院校的教科書(shū)里都不可能有這個(gè)詞的。你現(xiàn)在去問(wèn)奔馳、寶馬公司的技術(shù)人員，也不知道“減速玻璃”為何物。二、坐動(dòng)車(chē)組看外面的景物為什么不快也不暈：動(dòng)車(chē)組車(chē)窗玻璃也只不過(guò)是一種光學(xué)性能良好（如光畸變極小、透光率高等）、具有防爆性能的平板玻璃，稱(chēng)為車(chē)用安全玻璃，這種玻璃能真實(shí)的反映車(chē)外景物的形態(tài)與速度，沒(méi)有所謂的減速效果，乘客感覺(jué)不快是因?yàn)楦咚勹F路路基一般高架，近處沒(méi)有妨礙視線的障礙，離景物較遠(yuǎn)，看遠(yuǎn)處的景物角速度小自然就慢了，這就好像在飛機(jī)上看地面的景物移動(dòng)很慢一樣，近處的景物是看不清的，尤其進(jìn)入隧道就非常明顯：本來(lái)是點(diǎn)狀的燈看起來(lái)就像是一根很長(zhǎng)的燈管了，可見(jiàn)并不存在所謂的“減速”。此外列車(chē)運(yùn)行非常平穩(wěn)、寧?kù)o也給乘客以慢的感覺(jué)，并且這才是乘客不暈車(chē)的主要原因。當(dāng)然高速列車(chē)車(chē)窗玻璃也不同于普通列車(chē)玻璃，它的平度要求更高，光畸變小，看景物不會(huì)變形，和沒(méi)有玻璃一樣的視覺(jué)效果，看起來(lái)就舒服，不會(huì)晃眼。而普通玻璃由于存在一定的光畸變，看景物會(huì)變形，會(huì)給高速運(yùn)動(dòng)的景物疊加一個(gè)變形的分量，就容易晃眼。風(fēng)神A60上到減速玻璃并不能讓外界景物的運(yùn)動(dòng)看起來(lái)比實(shí)際更慢，而是看起來(lái)和實(shí)際速度一致，和沒(méi)有玻璃時(shí)一模一樣，因此所謂減速玻璃準(zhǔn)確的名字應(yīng)該叫“不增速玻璃”。而其它的普通玻璃，相對(duì)而言，可以稱(chēng)為“增速玻璃”。減速玻璃一方面很準(zhǔn)確地矯正了玻璃在厚度、平面度上（對(duì)于彎曲的玻璃則是曲率）的誤差。如果車(chē)身玻璃是彎曲的，為了保證駕乘人員的視覺(jué)效果與沒(méi)有玻璃時(shí)一樣，整塊玻璃各處厚度不應(yīng)當(dāng)完全相同，而是應(yīng)該遵循一個(gè)按照厚度和折射率推導(dǎo)出來(lái)的函數(shù)關(guān)系（就象電視機(jī)或電腦的平面顯示器的那個(gè)視覺(jué)平面補(bǔ)償曲線一樣的原理）。: 回答者：網(wǎng)友

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