脑洞大开:如何科学、优雅、高效地搬家?

脑洞大开:如何科学、优雅、高效地搬家?

首页游戏大全勇者请自重游戏更新时间:2024-06-04

编者按:

又到了一年一度的毕业季,这也意味着,有更多的人进入了一年一度的搬家季。

搬家这件事,如果你的东西不多,搬得又不太远,那就很容易。但是显然,如果东西很多,打包就必不可少了。大部分人选择的标准打包方法,是把所有东西都放进箱子里,然后把箱子搬到房子外面。事实上,对于那些常年搬家的人来说,很有可能会遭遇这样的情况:有些箱子还没来得及打开,又要搬家。

我们应该如何搬家?搬家对于我们来说,意味着什么?关于搬家,你有什么好主意?对于曾在NASA制造机器人的“学霸”兰道尔·门罗来说,他又会如何为搬家支招,对搬家开哪些脑洞呢?——毕竟,他的脑袋里充满了那些不切实际却又极为符合科学的点子——切记,他不会为我们的人生安全考虑。

下面,就让我们一起来体验门罗版“搬家”吧!

以下内容节选自美国热门科普漫画网站xkcd创立者兰道尔·门罗所著的《如何不切实际地解决实际问题:how to》,经出版社授权刊发。

《如何不切实际地解决实际问题:how to》,(美)兰道尔·门罗著,Ent译,未读·探索家丨天津科学技术出版社,2020年4月

撰文丨(美)兰道尔·门罗

摘编丨何安安

如何标准打包并把它们搬过去?

你已经选好了新家的地址,现在你需要把所有的东西都挪过去。

如果你的东西不多,搬得又不太远,那就很容易。只需要把你的东西装进大袋子里,背着它从旧家到新家就行了。

很不幸,如果你东西非常多,那搬家就很费事了。在搬家过程中的某一瞬间,很多人会看一眼他们所有的东西,意识到搬这些东西会有多麻烦,又想到把所有东西扔进坑里然后一走了之要省事儿得多。这毫无疑问是一个可选项!

否则,你就要把你的东西打包整理。大部分人选择的标准打包方法,是把所有东西都放进箱子里,然后把箱子搬到房子外面。

任务还没结束,除非你打算搬到你的院子里。你只是把东西挪了十几米而已,可能还剩下几百千米的路途

(这取决于你要搬到哪里去)

。所以,要怎么把东西搬过去呢?

人力扛东西也不太靠谱。按照经验来说,典型美式四卧住宅里所有的家具和物件加在一起,约有5000千克,如果你能扛着约20千克重的东西步行,这就意味着你要在新家和老家之间往返250次——你可能还得把你的冰箱锯成几块才能扛得动。如果你叫上3个人帮你搬,每天能走约16千米,那搬完家需要7年。

这是一种糟糕的搬家方式

如果你能一次性把所有东西都搬上,搬家就容易多了。好消息是,在无摩擦的真空环境里,平着推东西一点也不费力。如果你要往低海拔的地方搬,那搬家需要的功实际上是负的,你还能反过来获得能量!坏消息是,你并没有生活在无摩擦的真空环境里,大部分人都不是,虽说住在这种地方能给搬家带来显而易见的好处。

在有摩擦力的世界里,搬家是要做功的。你那将近5000千克的东西很沉,推动它们平着移动也很费力。地面施加的阻力很好算,就是你的箱子和地面之间的摩擦系数乘以箱子的重量。想估算摩擦系数,我们可以看看要往上抬多大角度才能让它向下滑动,然后计算出这个角度的反正切。

一个在水泥板上滑行的箱子,其摩擦系数差不多是0.35,这意味着我们需要相当于1750千克的侧向推力,才能把箱子在地面推动。这对一个人而言实在太难了,相当于15人的顶级拔河队伍

(没错,确实存在“顶级拔河队”。拔河这项运动也比很多人以为的更危险)

共同发力。不过,一辆稍大点的皮卡可以做到。

把5000千克的重物推300千米远,需要约5吉焦耳的能量,这大概是典型美式住宅60天所消耗的电力。如果你是用顶级拔河队的话,那相当于600份含2000大卡的每日口粮。5吉焦耳听起来很多,但其实没那么多,只需150升汽油而已。就算你的皮卡足以把你全部的家产推到美国的另一端,这可能也是一种糟糕的搬家方式。纸板擦着地面走会逐渐被磨平,你的家产也会被逐渐研磨成粉。

你可以用某种抗磨的硬质材料做个雪橇,再把全部家产摆在雪橇上,就能大大改善上述状况。但你还能做得更好,不妨在雪橇下面加些滚子,让它们跟着一起滚。现在,再加上一条轴,这样你就不需要一直在前面放新滚子了。恭喜,你发明了轮子!

到这个份儿上,你相当于重新发明了搬家卡车,这也是搬家的标准方式。但把所有东西打包还是很费工夫的。如果你坚决反对把东西打包,还有另一个选项:把整个房子搬走。

不想打包该怎么搬家呢?

挪房子没什么稀奇的。有时候,挪走一幢房子是为了保护它的历史价值。有时候,把空房子挪过来要比重新盖个新房子更便宜。有时候,有人决定挪一幢房子,如果他们不差钱,就可以直接去挪,根本不用解释原因。

房子很重,一幢房子可比里面所有东西加在一起还重得多。房子的重量依情况不同差异很大,但包括地基在内,可以按1吨/平方米左右来计算。不考虑地基的话,房子就轻多了。普通大小的单层独栋住宅约重70吨,加上混凝土地基和混凝土地板的话,可能有160吨。

把房子抬起来很难,不只是因为重量。房子给人一种很结实的感觉,但它其实没你想象的那么坚硬。有些工人把抬房子比作抬起一张特大号双人床垫,如果你想从它的一个角开始,那么只有这一个角会被抬起来。

要想抬起一幢房子,一般来说,你得在地基里打出洞,在房子底下放好“工”字钢梁,并与房子的承重部分对齐。把这些钢梁抬起来,就连房子一起抬起来了。

但你首先要把房子和地基分开,这意味着你要移除地基和房屋框架之间所有的“飓风拉条”。这些拉条放在那里,就是为了阻止飓风做你现在正打算做的事情。等你把房子从地基上抬起来,你就需要找辆车把它放上去。平板大卡车是最受欢迎的选择。然后,你就可以开着卡车载着房子去新家,如果路面足够宽的话。转弯的时候最好别太急。

如何像开车一样开走一栋房子?

房子比开车难。除非你的房子特别轻又特别符合空气动力学,否则你的油耗会大增。在这种情况下,1升油大概能让你的车跑多远呢?我们可以用些基础的物理知识来估算。现代内燃发动机能把大约30%的输入燃料能量转化成有用的功。以高速路上的车速来说,发动机大部分的功都是用来对抗空气阻力的,所以要计算你的汽车会用多少油,只需要把你房子的参数代入阻力公式

(除了气流之外,还会有其他阻力来源,所以这大概只是最乐观的估计)

我特别喜欢的一件事是,我们能问物理学很多荒谬的问题,比如“我的房子开在高速路上的油耗是多少”,而物理学不得不回答我们。

随着速度加快,阻力会快速上升。如果你时速72千米,耗费1升油能跑0.32千米。时速如果上升到88千米,只快了一点点,1升油就只能跑0.21千米了。如果你开着房子上了不限速的德国高速路,以时速128千米行驶,那1升油只能跑0.1千米,每100千米要烧掉1000升油。

开房子的时候大概不应该开这么快,因为时速128千米的风足以把你屋顶的重要零件吹跑。就算你没有超速,警察可能也不会喜欢乱开房子的人。

如果你真的被警车截停了,你可以试着宣称你坐在房子里,而警察没有搜查令是不可以进房的!在美国,警察可以基于“合理根据”来搜查车辆,但不能据此搜查私人住宅。这简直是完美犯罪!

对此,法律系统可能不同意。在1985年“加利福尼亚诉卡尼”一案中,最高法庭判决,移动住宅和房车就算是停靠状态,也应算作车辆,警察不需要搜查令就可以搜查。他们认为,是否“可移动”和“适于上路”可以作为判断一个东西是否为车辆、是否可以搜查的关键因素。

拥有“快速移动”的能力显然是卡尼一案中裁决的关键,而我们一直承认,快速可移动性是车辆得以例外的最重要根据之一。

据我所知,还没有哪个法庭针对“平板卡车上运输的房子是否适用于车辆例外”这一问题做出裁决,但请注意,你的法律依据可能并不牢靠。

用飞机搬家会遇到什么问题?

也许你在规划行车路线的时候,发现了一些障碍,比如立交桥限高,或者路面太窄。也许你不想去申请宽载许可证,也许你太赶时间,开车来不及。如果遇到这种情况,你可以试试飞过去。

空运整栋房子会遇到一些挑战。世界上最强的直升机可以运载10吨至25吨的货物。这足够装载中等大小房屋里5000千克的物品,但装不了房子本身。

多架直升机同时搬运货物会遇到几个问题。直升机必须往不同的方向拉,才能避免撞在一起,但这就会降低它们的整体运载力。另外,它们还必须小心协调,以免碰撞。不过,你只要用硬质框架把直升机连在一起,让它们变成一架飞行器,就能同时解决这两个问题。

这个点子听起来十分荒谬,但美国军方还真在“冷战”时期研究过。在一份178页的报告中,他们分析了通过复杂的工程技术创造超级载重直升机的可能性,也就是将两架直升机粘连在一起。这一项目从未付诸实践,可能是因为工程示意图看起来特别像交配中的蜻蜓。

货运飞机的载重量比直升机更大。像C-5“银河”运输机这样的大飞机,载重量差不多有120吨,足够携带中等大小的房子,如果房子更小的话,说不定连地基都能带上。房子的尺寸可能比重量更成问题,大部分房子都太大了,装不进C-5的货舱。

有几架鲸鱼形状的特殊飞机,被用来装巨型货物。那些最大的飞机,比如波音“梦想运输者”和空客“白鲸XL”,是用来在建造其他飞机时往返于不同工厂之间运输零件的。如果你有礼貌地请求,也许空客或者波音愿意借给你一架用用。如果你的房子装不进飞机里面,你可以试试把房子装在飞机上面。美国国家航空航天局就是这样远程运输航天飞机的:使用一架定制的波音747,把航天飞机装在它背上。

为了携带航天飞机的轨道器,这架运载飞机有个特殊的装载架从机身顶部伸出去。这个架子正好装进航天飞机轨道器底部的一个凹槽里。架子边上有块指示板,上面写着航天工业历史上最好笑的一个笑话:

轨道器连在这里

注意:黑色的一面向下

别忘了,把你的房子安在运载飞机的外面,就意味着它要承受时速800千米的强风,这远远超过了大部分建筑被设计时能抵抗的最大风速,可能也会影响飞机的飞行。

用飞机搬家还有另外一个问题。货运直升机可以垂直起飞、垂直降落,但飞机要搬家,肯定会撞倒好多电线杆、大树,还有邻居家的房子。如果你不住在跑道尽头的话,起飞是个大麻烦。

你听好,搬家的人都是勇士

但如果你只想把你的房子推到空中然后水平推跑,为什么需要整架飞机呢?为什么不只用推进部件呢?787梦幻客机的引擎能产生相当于32吨的推力,但自重只有约6吨,换言之,两台发动机就能把一幢小房子推上天。所以,只要合理利用这一设备就可以了。

你可能会认为飞机发动机不太适合在空中悬浮。毕竟,发动机需要氧气才能燃烧,氧气需要从前面的大进气口进来。乍一看,如果不能通过向前运动来吃进空气,它们获取氧气的效率似乎应该降低。但是大部分涡轮扇发动机在静止不动的时候,效率其实是最高的。速度快了之后,发动机获取空气的效率是增加了,但是这么多空气进来后产生的额外阻力,会把发动机产生的额外推力抵消。只有在特别快的速度,比如接近1马赫时,冲压效应才会让发动机的推力再度提升。

从理论上来说,两台发动机足以把你的房子送上天,但你最好还是加上第三台和第四台,以确保安全和稳定。

好了,现在你的房子在天上了。但如此悬浮着四处飞,发动机能飞多久呢?

悬浮的时候,喷气发动机需要很多燃料。在海平面附近满功率运行时,每台发动机每秒钟消耗的航空煤油约有3升多。携带更多燃料能让你悬浮更久,但也意味着你会变得更沉。如果你加的燃料太多,发动机就重得飞不起来了。

要想知道这样的载具装满燃料能悬浮多久,你得用发动机的比冲乘以它推重比的自然对数。这样就能算出来,当它满载燃料出发时,能在空中滞留的时间:

如果一台现代大型涡轮扇发动机悬浮在海平面附近,这个数字会略高于90分钟。加上你房子的额外重量,就意味着飞行时间一定会低于90分钟,不管有多少台发动机都是如此。如果你的水平速度限定在100千米/时左右,而搬家的距离超过150千米,那你就得中途停下来加油了。

搬进新家,你想一辈子住在纸箱城堡里吗?

等你抵达新家之后,或是你的旧房子抵达新住址之后,还有好多好多要做的事情。如果你带来了整幢房子,可能需要挖一个地基,如果有现成的地基,你得把你的房子牢牢固定在上面。如果你想用的地基上已经有了房子,记得先把它挪走,再放下你的房子。只需要派其他人再带一套发动机先过去,让他们对目标房屋再次实施以上步骤就行。等人家的房子上了天,把发动机开到最大,然后人跳出来。之后你就再也不用操心了,现在它是别人的问题了。

搬进新家之后,你可能需要安装一下供水、供电和供热系统。如果你很有社会责任心,或者为成为新社区的一员而感到激动,最好向你的新邻居自我介绍一下。

如果你把你的东西装在了搬家箱子里带来,或者在飞行途中把它们装了起来以免四处乱飞,那你还要干很多活儿。你得把家具摆好,这样才能有地方放你的东西,然后把装满东西的箱子打开,搞明白哪个东西要放在哪里。在这个过程中,你会不断试错。

如果拆包看起来过于吓人,还有一种策略可以采取。自打人类开始从一个地方搬到另一个地方起,这一策略就一直大受欢迎:腾出足够大的地方,把床垫放在地板上,拆开那个装了你牙刷和手机充电器的箱子,剩下的事情明天早上再去想吧。

本文选自《如何不切实际地解决实际问题:how to》,较原文有删节修改,小标题为编者所加,非原文所有,经出版社授权刊发。

撰文 (美)兰道尔·门罗

摘编 何安安

编辑 徐伟

校对 刘军

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