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汽车被水淹,为什么会漂浮在水面上?

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经常越野的朋友们可能会遇上这种情况,就是车辆在通过较深的河流时,会漂浮起来。而且这种现象不光在越野时会遇到,如遇强降水,城市排水系统过载,在部分积水较深的路段,我们也会看到有车辆漂浮在水面上。近日,全国多地暴雨预警,车叔看到网上流传的一则小视频中,车辆都漂浮在水面上,甚至随着水流方向移动,就像是小船一样。想必大家对此也比较疑惑,为什么平日里五六个壮汉都抬不起的钢铁机器,在水中却像块泡沫一样随波逐流?

点击下方链接查看视频:

https://v.qq.com/x/page/f3261m2xf28.html

按理来说紧凑型轿车重量普遍在1.3~1.4吨,而采用非承载式车身设计的硬派越野其自身重量也往往超过2吨。如此重量,遇水应该沉底才对,但现实情况却并不是这样。这到底是什么原因造成的?通过文章,车叔给大家简单科普一下。


其实汽车在水中漂浮起来的原因并不复杂。学过初中物理的同学们都知道,物体之所以能在液体中漂浮起来,是因为液体中,物体所受浮力大于自身所受重力导致。在地球上,物体在液体中所受浮力相对地表向上,同时物体本身还会因重力,产生一个相对地表向下的力。当向上的浮力大于向下的重力时,物体自然会向着力更大的方向运动,这时也就会出现物体漂浮在水面上的现象。所以漂浮在水中的物体,包括汽车在内,只要它所受到的浮力大于重力,就会出现漂浮现象。


这时,我们要关注的重点,就集中到车辆在水中所受的浮力大小。通过浮力公式F=ρgV可知,浮力通常与液体密度,物体体积有着直接关系。水中的车辆,只要满足所受浮力大于自身重力即可漂浮。通常情况下,车辆较重的部分都集中在车头和底盘部分,因为这两个部分金属件较多,而且多为实心金属。如果将车辆座舱部分去除,只将这两部分放入水中,那么车辆在短时间内就会沉底。这是因为,这两部分的排水体积太小,它们所产生的浮力远小于自身重力,从而会发生下沉现象。但加上密闭座舱的话,那情况就不一样了。


车辆的密闭座舱极大增加了车辆体积,而且车辆座舱部分多为中空或表面打孔的结构件,所以座舱并不会让汽车的重量有大幅增加。而座舱部分所增加的体积,却使得汽车在水中排水体积大幅增加,通过上面的公式可以知道,汽车所受到的浮力也会大幅增加,当浮力大于车辆自身重量时,汽车自然也就漂浮起来了。


但汽车并不会像拧紧瓶盖的空矿泉水瓶一样,一直漂浮在水面上。因为汽车的座舱部分只是相对密闭,如果较长时间浸泡在水中,座舱同样会发生漏水现象,当进入到座舱内的水越来越多,座舱所产生的浮力也就会越来越小,当水灌满整个座舱时,它所产生的浮力就非常有限了,这时车辆就会发生沉底现象。


通过以上解释,相信朋友们对车辆漂浮在水面上的现象,会有一个比较透彻的了解。而车辆跟随水流一起运动,则是因为水流过于湍急,水流作用于车身的力,远大于车辆与地面的摩擦力,这就导致车辆也会随着水流方向移动,这种情况下不要说汽车了,就是石块也会被湍急的水流带走。

车叔总结

了解过汽车为何会漂浮在水面的原理后,希望朋友们在越野过程中不要贸然下水,因为我们并不熟悉陌生河流的深浅如何;河床到底由淤泥还是由石块构成,我们也并不清楚;而且对于河流底部是否有暗流存在也一无所知。所以,遇上陌生河流时,最好的办法就是绕道而行,这时选择绕道并不是胆怯,而是对个人生命安全和家人的负责。‍

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