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如果把高铁的座位都换成动感单车,让乘客骑车提供动力,高铁能开多快?

2023-04-18体育

更新了滚阻系数,更新结论为84km/h。

两句话,分别从物理学和社会学来回答:

物理学回答:84km/h。

社会学回答:0km/h。

【第一句话:物理学回答】如果把高铁的作为都换成动感单车,让乘客骑车提供动力,CRp80A和谐号高铁最高能行驶84km/h的车速。

1、物理学上,成年人日常的平均连续输出功率是70W,但在骑车这一明显有健身属性的活动时,输出功率会大一些。我们按照高铁乘客的汽车水平为「Moderate」级别,即适度级别,没有太优秀,也没有太差劲,就是有过多次骑车经验的普通人,毕竟嘛,总坐高铁,骑车的机会很多,都是有经验的。 查下表可以得到,男性的全时(Full Time)输出功率参数是3.55W/kg,女性的全时输出功率参数3.02W/kg。再考虑中国18岁以上成年男性和女性的平均体重,可以得到男性旅客和女性旅客的平均骑车输出功率。

  • 男性旅客的平均骑车输出功率:3.55W/kg*69.6kg=247.08W;
  • 女性旅客的平均骑车输出功率:3.02W/kg*59kg=178.18W;
  • 本表格来源:【Training and Racing with a Power Meter】,Allen, Hunter; Coggan, Andrew。

    考虑女性旅客与男性旅客比例按照中国男女比例,男104.69:女100(2022年数据),则所有旅客的平均骑车输出功率为 213.42W

    (247.08W*104.69+178.18W*100)\div(104.69+100) = 43684.8052W\div204.69 =213.42W

    来自央视新闻,引用自工人日报。

    算完了旅客的平均骑车输出功率了,再看高铁跑起来需要多大的功率。直接搜结论吧,CRp80A和谐号列车组的输出功率是9600kW。

    图源自百度,侵删。

    这简单一算9600kW/213.42W=44982人。这是需要近4.5万人才行啊,而这个车的定员才490人,直接超载100倍啊,根本不现实。

    那么只能转换方案,如果靠这490个人,可以实现什么样的动车性能。先从功率上计算,平均每个旅客是213.42W,那么490个人,一共是104.58kW的输出功率。

    我是做新能源汽车的,拿汽车动力性模型一样可以算高铁,只是不知道里面的主减速器速比是多少,无所谓,速比只是影响转速与转矩的分配,不影响总体功率。其他参数均是从网上搜索所得,或根据现有数据估算。看了一下结果,最高400km/h的时候,0度的坡,需要5581.3kW,而100km/h的时候需要151.1kW,80km/h的时候需要97kW,这490个人够80km/h以上了,进一步细算,最终发现在84km/h的时候,需要104.58kW的输出功率。

    此处有更新,之前使用的滚阻系数太大了,把滚阻系数从0.01变成0.0006之后,更新数据。

    那么结论是:如果把高铁的座位都换成动感单车,让乘客骑车提供动力,CRp80A高铁最高能行驶84km/h的车速。这个速度超乎预料,应该主要是高铁的滚阻确实太低了。

    俺们做新能源的,都有复杂的模型计算动力性,我这是一个简单的EXCEL模型,用于简单的校验,也能给高铁用。有兴趣的可以找我,此模型可以外发。

    那么再换一个问题,既然咱们普通人不行,那么什么样的人才能实现高铁跑350km/h呢?350km/h时需要输出功率3794.9kW,而490个乘客一共可以输出104.58kW,这是36倍的关系。大概是什么级别呢?【七龙珠】里面蓝将军的级别。

    如果人人都是蓝将军,武道大会前八以上的实力,这个高铁还是可以跑到300km/h的。

    【第二句话:社会学回答】这个高铁最终的结果一定是停下,速度为零。因为理论计算无法考虑人与人之间的偷懒、自私、猜忌、怨恨、争斗。。。

    记得看过一本小说,叫做【信息全知者】(作者:魔性沧月),里面就有一个场景,主角作为信息全知者,去参与了一场实权富豪的游戏,里面需要一队面临生死的人员连续去踩自行车至少24小时,然后才能发电,进而闯关。但是很可惜的是,每个人有每个人的情况,没有几个人原意老老实实的踩单车,又累又饿的24小时,都想坐享其成,最后主角通过自己的信息全知,各种布局,杀掉了哪些不老老实实踩单车的人,肃清了队伍,剩下老实听话以及被震慑的,还有有踩单车实力的人,花了更长的时间,老老实实才通过踩单身,闯关,然后进入了另一个更残酷的关卡,最终通过自己的能力,不光闯关,而且还通过与场外人员的配合,阴了这个游戏的主办方一把。看到这一段,我是拍案叫绝的,因为对于人性的把握真的很好,当时就在想这样一个场景拍成电影的感觉。

    如果没有一些强制性的措施,没有几个乘客愿意持续不断的按照平均213.42W的功率输出的,因为太累了,躺平坐享其成不好吗?最终的结果就是高铁走不动了,因为没人骑车了。