減速玻璃

減速玻璃

“減速玻璃”這個詞是我國老一代司機的傑出“發明”,減速玻璃實際上是一種夾層玻璃,是由兩層鋼化玻璃中間夾一層PVB膠片製成,這種玻璃受外力損壞時,玻璃碎片仍然粘在膠片上,而不會飛出給車上乘員造成二次傷害。高質量的減速玻璃具有良好的光學性能,透光率好,沒有光畸變等,能非常真實的反應外面的景物形態與運轉狀態,視覺非常清晰,跟沒有玻璃的視覺效果一樣,加上夾層技術還具有一定的隔熱、柔和光線的效果,使人的感覺更舒服。事實上交通工具(包括汽車、火車、飛機等)上用的玻璃正確的叫法是:安全玻璃。

基本信息

辭彙由來

減速玻璃減速玻璃
“減速玻璃”這個詞是我國老一代司機的傑出“發明”,50-60年代有些原來開大卡車,後來又開了小汽車的老司機,發現開大卡車與開小汽車會有明顯不同的速度感,而又不能用他的知識解釋這種現象,於是就認為是老外(當時的小汽車都是外國貨)在小汽車上用了什麼高科技玻璃,可以減速,從而創造了“減速玻璃”這個詞。以後以訛傳訛而廣為流傳,並被有些商家用來忽悠消費者,也被部分有車族用來炫耀自己的車好,更有很多人因不明其原理而深感困惑。其實當時生產汽車的西方國家並沒有這個名詞,中國人用的太多了,一些不明原理的新聞媒體也在宣揚,翻譯也得跟著翻譯,於是才有了“decelerating glass”這個詞英文辭彙,國外還將其與“打白條”等一起歸納為“中國特色”辭彙。雖然是中國人的“發明”,但卻是違背科學常識的“發明”,其實無論是國內外的汽車及汽車玻璃等有關設計、生產單位的正規技術資料里,或者有關院校的教科書里都是找不到這個詞的。

不存在性

證明很簡單。

減速玻璃減速玻璃
首先設列車運行的路程為S,又設列車走完S的路程花費時間為t。假設列車內有一位相對於列車靜止的乘客,他從列車開始運動時向外看,目光始終垂直於列車車廂側面,直到列車停下為止。
減速玻璃減速玻璃

①沒有玻璃的時候,該乘客目光運動的速度顯然和列車運動的速度相同,為

=

減速玻璃減速玻璃

②有‘減速玻璃”的時候,由於該乘客乘坐列車從起點到終點,所以他經過的距離為S,目光掃過的距離也為S;由於他跟列車相對靜止,所以他注視列車外部的時間不比列車運動的時間快,也不比列車列車運動的時間慢。因此,乘客注視列車外部的時間恰好為t。所以,該乘客目光運動的速度為

減速玻璃減速玻璃

根據相對運動的原理,乘客看到窗外景物運動的速度應該等同於他目光運動的速度。又因為

,所以乘客在兩種情況下看到窗外景物運動的速度完全一樣,“減速玻璃”並未起到減速的作用,所謂“減速”只是人的視覺感受不同而已。

概述

既然沒有減速玻璃,那么為什麼開不同的車會有不同的速度感呢? 可以從以下幾方面解釋。

視覺誤差

人們判斷運動知覺的變數不是線速度,而是角速度(視角度/秒)。一個點狀物以相同速度運動,若其運動方向恰好與眼睛視線平行,此時的視角為0°(當然,人有兩隻眼睛,不可能與兩隻眼睛都為0,實際上只能是接近0),即角速度為0,你幾乎感覺不到它在運動;而當運動方向與眼睛視線垂直時,角速度就最大,就能感覺到很快的運動速度;另外,角速度的大小還與距離相關,距離越遠,角速度顯然越小,距離越近,角速度越大。由此可見,在不同的位置(不同的角度、不同的距離)觀看相同運動速度的物體,會有截然不同的速度感!這就是視覺誤差。開不同的車會有不同的視野,也會產生不同的速度感。比如小汽車與公車,由於公車都是平頭,前擋玻璃幾乎是垂直的,人的座位又高,駕駛員可以看到離車頭很近的路面,自然就感覺快(如果在車地板上開一個洞,讓你垂直地看下去,你更會大吃一驚!)。而小車就不一樣了,小車不僅有較長的車頭,為了美觀和減小風阻,前擋玻璃都是傾斜安裝的,而且斜度還較大,座位就比較靠後,這樣人離車頭的距離就遠了;同時小車的座位又很低,這樣你的視線就只能以比較平的角度看車頭前的路面了,你所能看到的路面與你所坐的位置有了很大的一段水平距離(也就是說車頭前方還有一段較長路面被車頭擋住看不到),你感覺就慢得多了!這就是“減速”的主要原因。而且越是高檔小車,車頭部分就越長、前擋玻璃的傾斜度也越大,駕駛員離車頭的距離就越遠,這種“減速”效果就越明顯。月亮繞地球運動的速度不慢吧(平均公轉速度 1.023千米/秒!)?可我們為什麼幾乎感覺不到呢?是什麼讓它“減速”了?就是因為距離太遠(視角太小),讓我們的眼睛無法分辨,從而產生了“慢”的錯覺!

車的平穩性

同樣的車,在路面質量很差的鄉村道路上開40km的時速就會感覺很快。因為此時除了車輛的前進運動外,還疊加了許多因車輛顛簸而造成的不規則的晃動,使人的眼睛捕捉外面的景物變得困難,給你的感覺就是“快”;而到了平坦的高速公路,那種不規則的晃動就基本上消失了,即使開100km的時速也覺得很慢。可見車輛行駛越平穩就越有慢的感覺。高檔車毫無疑問有更好的減震效果,行駛起來更加平穩,感覺也就不那么快了。

玻璃的質量

前面說了,好的玻璃要跟沒有玻璃一樣的感覺,這樣看外面的景物就不會有形變,感覺就舒服。如果玻璃質量不好,透過玻璃看外面的景物就會產生變形,給運動物體疊加了一種由於變形而產生的恍惚,就容易使駕駛員視覺疲勞,給你快的感覺。

距離

在不同的距離看相同運動速度的物體就會有不同的感覺,看車窗外距離近的物體會一閃而過,而看遙遠的山峰時就覺得移動非常緩慢。開車也一樣,不同的車駕駛員的視野是不一樣的。例如拿開小汽車跟開公車駕駛員比較。

減速玻璃光學原理減速玻璃光學原理

這就是“減速玻璃”的全部秘密。

原理

玻璃的主要作用就是透過光線,能起到的最佳效果就是:要讓這玻璃的存在和它不存在時完全一樣。其實減速玻璃並不能讓外界景物的運動看起來比實際更慢,而是看起來和實際速度一致——和沒有玻璃時一模一樣,因此所謂減速玻璃準確的名字應該叫“不增速玻璃”。而其它的普通玻璃,相對而言,可以稱為“增速玻璃”。

保時捷跑車保時捷跑車

很多人一定記得很多年前,一般樓房的窗玻璃——那時浮法玻璃還沒有普遍套用,老法製作的玻璃的平面度都比較差,厚度也不均勻,透過這種玻璃看世界,具有類似哈哈鏡的效果,外面的世界常常是扭曲的,當外面有東西在運動時,你透過玻璃看到的不僅有物體本身的運動,還疊加了一個由於光線折射不均勻帶來的快速的隨機的前後“運動”的分量,使得運動物體看起來變得相對模糊,感覺和物體本身運動得更快時有點相似,於是這種玻璃能使外界的運動物體“增速”。

高鐵的車窗玻璃也是一種光學性能良好(如光畸變極小、透光率高等)、具有防爆性能的平板玻璃,稱為車用安全玻璃,這種玻璃能真實的反映車外景物的形態與速度,沒有所謂的減速效果 ,乘客感覺不快是因為高速鐵路路基一般高架,近處的事物參照少而離景物較遠,看遠處的景物因為角速度小眼睛帶給人的感覺是車慢了,這就好像在飛機上看地面的景物移動很慢一樣,近處的景物是看不清的,尤其進入隧道就非常明顯 :本來是點狀的燈看起來就像是一根很長的燈管了,可見並不存在所謂的“減速”。此外列車運行非常平穩、寧靜也給乘客以慢的感覺,並且這才是乘客不暈車的主要原因。當然高速列車車窗玻璃也不同於普通列車玻璃,它的平度要求更高,光畸變小,看景物不會變形,和沒有玻璃一樣的視覺效果,看起來就舒服,不會晃眼。而普通玻璃由於存在一定的光畸變,看景物會變形,會給高速運動的景物疊加一個變形的分量,就容易晃眼。這就是為什麼通常我們坐高鐵時,高鐵線路都在比車站高。

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