馬斯克皮卡的防彈玻璃為啥會被鋼球砸碎？物理學教授：這就是一道高中物理題_風聞

乾明 魚羊 發自 凹非寺

量子位 報道 | 公眾號 QbitAI

馬斯克，硅谷鋼鐵俠，全世界最具煽動力的企業家。

旗下公司特斯拉最新電動皮卡，一經亮相就歡呼一片，傳播到炸，看起來又要重新定義一個品類。

然而也有網友“提醒”——如今的馬斯克和特斯拉，往往新品發佈猛如虎，真到交付原地杵，交貨時間和質量還得再觀後效。

而且這次電動皮卡的故事，還講到了火星上。

另外，這一次甚至都還沒輪到交貨“翻車”，現場演示就尷尬破功。

現場演示的過程中，號稱能防彈的玻璃，並沒有完美擋住助手甩出的鋼球。

當場被來了個double kill。

現場一度非常尷尬。

這個場面也引起了廣泛討論，有人吐槽質量，也有人認為可能是失誤。

但也有不少人認為，這是不是馬斯克故意進行一場PR，為了更多的傳播和銷量而故意為之？

有人較真了。

來自美國路易斯安那東南大學的物理學副教授瑞德·阿蘭（Rhett Allain），用物理學知識進行了分析，解釋了馬斯克為啥會翻車。

而且裏面用到的基本上都是高中學的物理知識，整個過程就相當於解一道題。

不過在開始分析之前，還是先快速還原下現場~

馬斯克翻車始末

北京時間週五中午，特斯拉皮卡發佈，名為Cybertruck。

為了展示車窗防彈玻璃強悍的性能，馬斯克大手一揮，讓助理拿着鋼球上場。

對準車窗砸過去，然後意想不到的一幕發生了，玻璃應聲而碎。

尷尬……剛才測試的時候，不還是好好的嗎？

在助手上場之前，馬斯克還先進行了一些鋪墊。

先是放上普通汽車玻璃，鋼球落下，玻璃碎了。

然後換Cybertruck的玻璃測試，從更高的地方落下來都毫髮無傷。

馬斯克説，是不是用勁太大了？在他的示意下，鋼球又砸向了後窗玻璃。

儘管力度已經減小了很多，但玻璃還是非常脆弱。

這……好吧，理解萬歲！

馬斯克隨後也解釋説，還好沒有穿過去，看來交付之前還有很多的事情要做。

然後，他站在砸碎的車窗玻璃前，硬生生開完了整場發佈會。

那為啥防彈玻璃能夠經受住高處的自由落體，卻被隨手甩出的鋼球砸爛了？

物理學分析：和安裝方式有關

瑞德·阿蘭決定用物理學知識揭開答案。

先來看一下垂直往下砸的情況。

雖然這位工作人員沒説他到底爬了多高，但從視頻中可以看到，球在管道末端出現，掉落到玻璃板上的時間大概是0.267秒。

粗略假設初速度為0，加速度為g=9.8m/s，根據公式：

這段距離就大概是0.35米。

工作人員放下鋼球的高度大概是這段距離的10倍，那麼球到玻璃板之間的距離就是3.5米。當然不精確，不過對這次分析而言也足夠了。

知道了下落高度，根據v^2 = 2gh這個公式，就可以計算出鋼球撞向玻璃板時的速度，約為8.3m/s。

而市面上出售的棒球大小的鋼球大概有1.9kg重，那麼根據動量p = mv，就可以算出鋼球衝擊玻璃板時的動量為15.7kg·m/s。

動能K則可以根據公式K =1/2*****m*****v^2計算，為65.5J。

也就是説，特斯拉皮卡採用的玻璃板完全能承受住15.7kg·m/s的衝擊。

那麼接下來，我們就來看看“翻車”現場到底發生了什麼。

首先需要進行一些必要的假設：

工作人員的投擲動作，讓鋼球從靜止到達到最終速度時，移動了大約1米的距離。

球的加速度不變。

從視頻中得到，鋼球的運動時間約為0.27秒。

因為加速度不變，平均速度就等於初始速度和最終速度之和除以2，同時也等於總路程除以總時間。

於是就求出了“翻車”現場鋼球砸向車窗玻璃的最終速度是7.4m/s，動量是14.1kg·m/s。小於從3.5米高度垂直下落測試中的15.7kg·m/s。

按照這個結果，車窗玻璃應該就像馬斯克説的那樣不會碎才對，那麼是哪裏出了問題？

可能是和安裝方式有關。

在垂直下落測試中，玻璃板用夾具固定。這些夾具不是完全剛性的，也就是説在受到鋼球撞擊時，玻璃板的移動空間比較大。

**△**Rhett Allain繪製

而在特斯拉皮卡上，玻璃板被牢牢固定在車門窗框裏，位移空間比較小。

**△**Rhett Allain繪製

假設在垂直下落測試中，玻璃被撞擊時移動了1釐米，而“翻車”現場，玻璃僅移動了0.2釐米。那麼根據公式：

在動能變化大致相同的情況下，固定在窗框中的玻璃承受的力，就5倍於垂直下落實驗中玻璃承受的力。

於是，馬斯克“翻車”了。

翻車引熱議，但預定依舊喜人

“翻車”事件一出，有網友調侃道：一定是隔壁車廠派來搗亂的。

有人解釋説，可能是發佈前這個車進行了一輪測試，車窗玻璃已經受過一輪攻擊了。

但也有不少網友指出，這也不算翻車，防彈玻璃本來就是這樣的，不防碎裂而是防穿透。

發佈會結束後，特斯拉的股價也受到了影響，當天下跌6%，市值縮水近40億美元。

不僅僅是馬斯克現場翻車，也是因為這輛車並不被分析師看好：皮卡核心是拉貨能力，特斯拉的皮卡造型雖酷，但忘了“初心”。

但這些，似乎並沒有影響用户的選擇。

根據馬斯克最新發表的推文，這輛被他稱為未來火星官方用車Cybertruck，已經獲得了14.6萬個訂單，其中17%選擇單電機後輪驅動，42%選擇雙電機全輪驅動，41%選擇三電機全輪驅動。

它們的續航距離分別為250英里、300英里和500英里，定價也分別為39900美元，49900美元和69900美元。

現在預訂費用100刀。以此來算，馬斯克已經拿下1400.6萬美元收入，預期收入將達到82.3億美元。

而且，這輛車還有全自動駕駛功能可供選擇，但要加7000美元，所以馬斯克到時候估計能賺更多。

最後，馬斯克也在Twitter上找了場子，發了一個視頻説，發佈會前也進行了測試，但玻璃並沒有碎。

從視頻中展示中的情況來看，瑞德·阿蘭的分析還是有點道理的，玻璃板的移動幅度明顯很大。

你怎麼看？

One more thing…

還有一個問題值得大家關注，這車在中國吃得開嗎？

從大家對車型的反映中來看，還真會有不少人願意掏錢買車。

但能夠開進城嗎？

要看國家規定了，在中國各地的政策並不一樣。許多城市都要求，如果皮卡進城要採取貼反光條等措施。

**△**圖源：微博網友@陳不好玩V

在河北等地，現在政策逐漸放寬了進城限制。在北京這樣的一線城市，皮卡則有更嚴格的限行措施。

就算你有京牌，也只能在23:00-6:00之間進入城區，其他時間都不能駛入北京五環。

但按照規定，從2018年起，北京的皮卡車將享受和乘用車同樣的待遇，車身上也不用貼反光條和車門噴漆標識。

更為關鍵的是，現在皮卡不用搖號就能上京牌，也成了很多人的折中選擇，並帶動了銷量：

有調查數據顯示，北京皮卡在2019年的累計銷量同比增長了452.8%。

但是，就算你喜歡特斯拉的皮卡，估計還要等幾年。

官方預定頁面顯示，Cybertruck在2021年底開始生產，最貴的三電機全驅車型，到2022年底才開始生產。

按照馬斯克經常重新定義時間的習慣，到時候能不能交付恐怕沒那麼樂觀……

參考鏈接：https://www.wired.com/story/a-physics-analysis-of-teslas-shattered-cybertruck-windows/