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魅•数学

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方轮车

2015/3/24 18:28:40 人评论 次浏览

方轮车

方轮车1

一、展品科学原理

本件展品主要向公众介绍了数学中悬链线的相关知识。

悬链线是一种曲线,它的形状因与悬在两端的绳子因均匀引力作用下掉下来之形相似而名。适当选择坐标系后,悬链线的方程是一个双曲余弦函数。

日常生活中我们见到的交通工具轮子都是圆形的,这样车子才能平稳的在地面上运动。现在我们这部车子的轮子却是方形的,但它也能平稳的行驶,因为车子行驶的轨道是一条精心设计的悬链线,行驶过程中轮子中心与地面之间的距离能保持不变,从而达到平稳行驶的效果。该展品运用逆向思维的方法,直观表现了特定的数学曲线。

二、展品相关知识内容

在我们的日常生活中悬链线的应用也非常的广泛。例如:悬索桥、双曲拱桥、架空电缆、双曲拱坝。

悬索桥:又名吊桥,指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。其缆索几何形状由力的平衡条件决定,一般接近抛物线。从缆索垂下许多吊杆,把桥面吊住,在桥面和吊杆之间常设置加劲梁,同缆索形成组合体系,以减小活载所引起的挠度变形。

双曲拱桥:1964年江苏省无锡县建桥职工创造的一种新型拱桥。他的主拱圈由拱肋,拱波,拱板,和横向联系构件几个部分组成,外形在纵横两个方向均成弧形曲线,因之称为双曲拱。

架空电缆:是架挂在电杆上使用的光缆。架空光缆敷设方式可以利用原有的架空明线杆路,节省建设费用、缩短建设周期。架空光缆挂设在电杆上,要求能适应各种自然环境。一般用于长途二级或二级以下的线路,适用于专用网光缆线路或某些局部特殊地段。

双曲拱坝:双向(水平向及竖向)弯曲的拱坝。它是拱坝中最具有代表性的坝型。双曲拱坝的水平向弯曲可以发挥拱的作用,竖直向弯曲可实现变中心、变半径以调整拱坝上下部的曲率和半径。


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