全國青少年科技創(chuàng )新大賽獲獎作品選(二) (論文類(lèi)) 物理學(xué)科論文 對自行車(chē)前后輪受摩擦力方向的研究 湖北省黃石市第七中學(xué)徐晶晶 輔導教師 徐艷紅 (全國一等獎) 摘要:在研究性學(xué)習課中,我在徐艷紅老師指導下進(jìn)行了對自行車(chē)前后輪受地面摩擦力方向的實(shí)驗研究,經(jīng)過(guò)反復的實(shí)驗探索和思考,我總結出六種有趣有效的判斷方法,并充分認識到摩擦力方向與相對運動(dòng)方向或相對運動(dòng)趨勢方向相反。
自行車(chē)能前進(jìn)靠的是地面的摩擦力。我們要了解自行車(chē)的運動(dòng)原理,首先就要了解當我們騎自行車(chē)沿直線(xiàn)正常前進(jìn)時(shí),地面對車(chē)輪的摩擦力情況。
用怎樣的方法,能夠判斷出地面對車(chē)前后輪的摩擦力方向呢?在研究性學(xué)習課中,我們以此為課題進(jìn)行了多次實(shí)驗研究。以下是我們總結出的幾種實(shí)驗判斷方法,非常有趣和有效。
一、打滑判斷法 寒冷的冬天,讓自行車(chē)行駛在冰面上,由于冰的表面很光滑,車(chē)難以向前運動(dòng),而只是在原地打滑,我們發(fā)現車(chē)傾倒之前,只有后輪在原地打滑,而前輪并不旋轉打滑。可見(jiàn),后輪是主動(dòng)向后“蹭”地面,所以地面對后輪的摩擦力方向是向前;而前輪,除非當自行車(chē)向前運動(dòng)時(shí)地面會(huì )“主動(dòng)”去“蹭”前輪,才能使它轉動(dòng),可以看出地面對前輪的摩擦力向后。
二、“沙中受阻”判斷法 讓一個(gè)同學(xué)騎自行車(chē)在操場(chǎng)上的跳遠沙坑中行駛,由于沙較深(約15cm),車(chē)輪會(huì )陷入沙中使行車(chē)困難,當車(chē)停止向前運動(dòng)以后,由于騎車(chē)人繼續奮力蹬車(chē),旋轉的后輪使它底下的沙子不斷向后甩出,可見(jiàn)后輪對地面的摩擦力方向是向后的,根據牛頓第三定律,當然地面對后輪的摩擦力方向是向前的。 我們還觀(guān)察到,車(chē)受阻后,前輪并不轉動(dòng),可見(jiàn)它的情況與后輪不一樣:自行車(chē)行駛時(shí),前輪受到地面給它的摩擦力方向是向后。
三、“膠布卷邊”判斷法 在車(chē)的前、后橡膠輪胎外側(輪胎上能夠反復接觸到地面的部位)各牢牢貼上一塊醫用膠布,在自行車(chē)向前行駛一段路程后,我們檢察膠布,發(fā)現后輪所貼膠布是先挨地的一端起了卷邊,而前輪所貼膠布是后挨地的一端起了卷邊。可以想到,因為地面對后輪具有方向向前的摩擦力,對前輪具有方向向后的摩擦力,所以才有這樣的結果。
四、“雜技聯(lián)想”判斷法 雜技高手可以使前輪騰空,只靠后輪著(zhù)地向前行駛,只要他一直踩踏板,車(chē)就會(huì )一直向前,甚至可以加速,可見(jiàn)地面對后輪的摩擦力是向前。但是如果換成后輪騰空、前輪著(zhù)地行駛,即使他一直踩踏板,自行車(chē)也會(huì )慢慢地停下,可見(jiàn)地面對前輪的摩擦力是向后。
在這里要注意,因為踏板軸鏈條是與后輪軸連接的,所以有這兩種不同情況。 五、車(chē)輪“長(cháng)”毛設想法 如果將軟毛的刷子有毛的一面朝下,在桌面上拖動(dòng),那么軟毛伏倒的方向,就能表明毛刷受摩擦力的方向。
設想自行車(chē)前、后輪表面“長(cháng)”滿(mǎn)一圈短短的絨毛,那么這些絨毛在地面摩擦力作用下會(huì )倒向哪個(gè)方向呢?可想而知,前輪上一圈毛倒伏方向與后輪上一圈毛倒伏方向相反,如圖1所示。實(shí)驗結果是否與圖1相符呢?(本文為敘述方便,將后輪的毛倒伏方向稱(chēng)為順時(shí)針?lè )较颍拜喌拿狗较蚍Q(chēng)為逆時(shí)針?lè )较颉#?/p>
1.我們用萬(wàn)能膠將兩小塊毛皮都按順時(shí)針的毛方向分別粘牢在自行車(chē)前、后輪上。經(jīng)過(guò)騎一段路程后發(fā)現,后輪順時(shí)針的毛依然服帖,而前輪上原來(lái)順時(shí)針的毛顯出不那么服帖。
2.我們用萬(wàn)能膠將兩小塊毛皮都按逆時(shí)針的毛方向分別粘牢在自行車(chē)前、后輪上。經(jīng)過(guò)騎一段路程后發(fā)現,這次是前輪逆時(shí)針的毛依然服帖,而后輪上原來(lái)逆時(shí)針的毛顯出不那么服帖。
兩次實(shí)驗結果印證了設想的圖1的結果,說(shuō)明了自行車(chē)前、后輪受到地面摩擦力方向分別是向后和向前。六、“主動(dòng)、從動(dòng)輪”直接判斷法 觀(guān)察普通的自行車(chē),后輪胎是主動(dòng)輪(它與踏板軸的鏈條連接),是能“主動(dòng)”旋轉的輪子,是使得自行車(chē)前進(jìn)的“動(dòng)力之源”:而前輪是從動(dòng)輪,是“被迫”旋轉的,起輔助行駛和輔助平衡的作用。
主動(dòng)輪受地面摩擦力方向是與車(chē)運動(dòng)方向相同(向前),從動(dòng)輪受地面摩擦力方向是與車(chē)運動(dòng)方向相反(向后)。以上六種方法,是我們在開(kāi)展研究性活動(dòng)課中,通過(guò)自己觀(guān)察實(shí)驗得出來(lái)的。
用類(lèi)似的方法,我們還研究了汽車(chē)行駛時(shí)前、后輪受地面摩擦力的方向,人行走時(shí)前、后腳受地面摩擦力的方向等等,充分認識到摩擦力方向與相對運動(dòng)或相對運動(dòng)趨勢方向相反。開(kāi)展研究性學(xué)習,既有趣又有效,同學(xué)們開(kāi)動(dòng)腦筋,思維活躍,比坐在教室里光是聽(tīng)老師講效果要好得多,我們的思維能力和創(chuàng )新能力得到很大的提高。
注:黃石七中徐晶晶已于2004年保送到武漢大學(xué)應用物理專(zhuān)業(yè)。
項目名稱(chēng) 馨動(dòng)力藝術(shù)理療有限責任公司 團隊名稱(chēng) “馨動(dòng)力”團隊 所屬高校 河南大學(xué) 團隊介紹 本公司創(chuàng )業(yè)團隊全部為河南大學(xué)碩士研究生,來(lái)自于音樂(lè )、美術(shù)、會(huì )計、管理等多個(gè)專(zhuān)業(yè),都具有豐富的從業(yè)經(jīng)驗和良好的專(zhuān)業(yè)素養。
跨學(xué)科、專(zhuān)業(yè)化實(shí)踐能力強是我們最突出的優(yōu)勢。團隊在第四屆“挑戰杯”河南省大學(xué)生創(chuàng )業(yè)計劃大賽中以?xún)?yōu)異的成績(jì)獲得金獎第一名的佳績(jì)。
負責人簡(jiǎn)歷 馬利霞,2004級美術(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)國畫(huà)方向碩士研究生。1996-2000年就讀于河南大學(xué)藝術(shù)學(xué)院。
2000-2004年在鄭州九中工作,國畫(huà)作品多次在國家級、省級美展獲獎,現為河南省美術(shù)家協(xié)會(huì )會(huì )員。在CN專(zhuān)業(yè)期刊發(fā)表專(zhuān)業(yè)論文多篇。
2004年就讀于河南大學(xué)藝術(shù)學(xué)院。現擔任藝術(shù)學(xué)院研究生會(huì )主席。
中國其實(shí)有很多創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)大賽,知名的創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)大賽也是不少的。
創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)大賽有很多,但是行業(yè)不同,比賽的形式,規則等都是有所不同的。最近在準備的互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng )新大賽,這是一個(gè)面向全國范圍內的,面向全社會(huì )的賽事,無(wú)論是初創(chuàng )公司還是團隊,個(gè)人都可以參賽,還有相當大的可能會(huì )獲得融資。
我這邊是出于為自己的項目融資的目的參賽的,你這邊如果參賽的話(huà),還是要明確自己的需求點(diǎn)。“匯新杯”新興科技+互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新大賽由工信部工業(yè)文化發(fā)展中心與匯新云平臺聯(lián)合籌辦本次大賽,大力發(fā)展新興科技,用科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)模式的革新來(lái)促進(jìn)行業(yè)領(lǐng)域的業(yè)升級;推動(dòng)大數據、人工智能、科技文化藝術(shù)、科技公益慈善等前沿新興科技與互聯(lián) 網(wǎng)+實(shí)體經(jīng)濟的深度融合;同時(shí),通過(guò)大賽激發(fā)大學(xué)生、社會(huì )進(jìn)步 青年、科技人員、科研團體和中小微企業(yè)的創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)熱情,提升 社會(huì )創(chuàng )業(yè)就業(yè)質(zhì)量,構建公共文化新格局,傳遞社會(huì )公益力量, 推動(dòng)現代化經(jīng)濟體系建設。
此次大賽還將設立高校畢業(yè)生創(chuàng )業(yè)就業(yè)公益體系,利用大賽所融合的社會(huì )資源培養新時(shí)代大學(xué)生的創(chuàng )業(yè)就業(yè)能力。
當然,要創(chuàng )業(yè),最需要的就是創(chuàng )新精神!
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,
一般人們治療近視眼,用的是什么方式呢?不外乎就是近視眼鏡、、
這就是慣常的思維,而你要做的,就是打破這個(gè)規律。
試試看通過(guò)食物治療近視。
什么食物?需要你自己去好好研究。
又比如,一些小眾群體,如殘疾人、性格缺陷的人需要什么?市場(chǎng)上的商品只是滿(mǎn)足了大眾需求,對他們卻沒(méi)有兼顧周到。你也可以想想有什么法子可以幫助他們。
再比如,人們不可能一整天都看電視,節目他們很可能錯過(guò)了,但有沒(méi)有什么方法可以彌補呢?電視可不可以預先存儲節目?或者是智能化,在設定的時(shí)間自動(dòng)開(kāi)機、自動(dòng)切換到設定的頻道、自動(dòng)錄制節目、存儲。錄制完畢檢查時(shí)間段。然后自動(dòng)關(guān)機。。
你說(shuō)到你是學(xué)建筑的,你可不可以設計一種全新的理念:自動(dòng)調節房屋的溫度,以至于人們可以舍棄空調、節約了電能。
或者可拆卸式、自己進(jìn)行DIY的房屋?
記住,創(chuàng )新的本質(zhì)是為了給人們提供更好的服務(wù)體驗。
最好的服務(wù)就是不要服務(wù)。
聲明:本網(wǎng)站尊重并保護知識產(chǎn)權,根據《信息網(wǎng)絡(luò )傳播權保護條例》,如果我們轉載的作品侵犯了您的權利,請在一個(gè)月內通知我們,我們會(huì )及時(shí)刪除。
蜀ICP備2020033479號-4 Copyright ? 2016 學(xué)習?shū)B(niǎo). 頁(yè)面生成時(shí)間:1.964秒