第2课 生活用品大发现
车 轮
通常轮子被视为人类最古老、最重要的发明之一,以至于人们经常把它和火的使用相提并论。实际上,人类使用火的历史超过 150万年,而使用轮子的历史只有 6000多年。
圆形的车轮
车轮是人类在搬运东西的劳动实践中逐渐发明的。但是,从古至今,无论车怎样变化,车轮总是圆的,这是为什么呢?简单来说,车轮是圆的容易滚动。但这只是一种表面现象。假设车轮是长方形、正方形、三角形等图形,车轮转动起来车子高低不平,从轮轴到轮子中心的距离都不一样,车子高一下低一下,那样车子走起来颠颠撞撞,人坐在上边肯定不舒服。而如果车轮是圆的,并把车轴装在车轮的正中心(也就是圆的圆心),车轮转起来时,车轴到地面的距离一直保持不变,那么车子行走起来就不会有太大的颠簸,人坐在上边也会舒服很多。当然车轮做成圆的,还有其他原因,例如:当一样东西在地上滚动时,要比在地面上拖着走省力得多,这是因为滚动摩擦阻力比滑动摩擦阻力小。所以,车轮做成圆的是必然结果。
车轮的花纹
生活中,绝大多数车辆,例如大卡车、小汽车、公共汽车、三轮车、自行车等,使用的均为橡胶轮胎。有意思的是,这些车的轮胎并非光滑的,而是有许多凹凸不平的花纹。而且,不同类型的轮胎,其花纹的形状、宽窄也各不相同。为什么轮胎会有许多凹凸不平的花纹呢?难道是为了好看吗?其实并不是为了好看。大家都知道,我们的鞋底上几乎都有各种各样的花纹。鞋底上为什么要有花纹呢?这是因为人走路时,一只脚朝前迈,另一只脚往后蹬,靠着脚和地面的摩擦,人才能举步前行。鞋底的花纹就是为了增大脚和地面的摩擦。汽车轮胎上的花纹和鞋子上的花纹原理是一样的。车辆轮胎上有不同的花纹,也是为了加大车轮与地面间的摩擦力,防止车轮在路面上打滑。
在轮胎上设置花纹,起始于 1892年前后。开始时,轮胎花纹非常简单,仅是些直线型的楞花。以后,随着车辆载重量和行驶速度的日益提高,以及路面的改进,轮胎花纹才逐渐多样、复杂起来。
火车的车轮
火车的轮子不同于其他车轮,它的最外面一圈叫“轮箍”,是用一种特殊钢材制成的。“轮箍”上有一圈高出的部分叫作“轮缘”,它始终都是嵌在两条平行钢轨内侧的。当火车驶到弯道时,弯道的外侧车轮的轮箍由于惯性紧贴钢轨,此时,轮缘被外侧的钢轨给予了一种侧压力即向心力,这样就使车轮沿着钢轨走。而且,火车车轮的轮箍与钢轨的接触面上有一个斜度,正是这个斜度才帮助火车在进入弯道时,同一轮子上的不同部分同时各走过弯道内、外两侧的钢轨,所以就使同一车轴上的两个车轮顺利通过了弯道。
火车的车厢和车轮之间是通过转向架来连接的。因为弯道弧度小,所以不管是两轮一组的车轮还是三轮一组的车轮,都能在轨道上很好地滚动。曲线上,一个车厢的两侧车轮可不在一条直线上,车轮会根据弯道和相对上方的车厢进行转动,实现火车转弯。
课后精练
1. 生活中,绝大多数车辆使用的都是 轮胎。
2. 人类使用轮子的历史有 多年。
3. 以下说法错误的是( )。
A. 在轮胎上设置花纹,是从 1892年前后开始的
B. 如果用长方形、正方形、三角形等形状做车轮,就会不断颠簸
C. 在车轮上设置花纹主要是为了美观
答案
1. 橡胶 2. 6000 3.C