子:爸爸,你見過比人還要高的輪胎嗎?
父:有啊,怎麼了?
子:哦,我只是在電視裡見到過,感覺好奇怪呀!
父:不一樣的車輛,需要不一樣型號的輪胎,這有什麼好奇怪的?
子:只是為什麼這些輪胎有大有小呀?
父:需求不一樣啊!同樣型別的車輛,它們的輪胎型號一般都是一樣的,只有不同型別的車輛,才會使用不同型別的輪胎呢!
子:爸爸,我一直有個疑問,就是這些車輛,為什麼不用大大的輪胎呀?這樣子的話,同樣轉一圈,大輪胎走的距離可比小輪胎走得遠多了。
父:呵呵,原因很多哦!比如美觀,你車那麼小,要是安裝一個大輪胎,就很不協調,不好看。但是最主要的還是一個角動量守恆的原因。
子:角動量守恆?
父:嗯,這個知識你以後會學到的。
子:那你現在先說說唄。
父:呃,好吧,我就稍微說一點好了。你看過花樣滑冰吧!
子:嗯,看過啊,怎麼了?
父:你看那些運動員在做原地旋轉的時候,有沒有發現一個現象,就是他們雙手張開的時候,轉的速度不快,可是當他們把手收到胸前或者舉在頭頂的時候,旋轉的速度就變得非常快了。
子:咦,好像是這樣的呀!
父:這裡就有一個角動量守恆的原因。
子:怎麼說的嘛?
父:就是雙手張開的時候,它要帶動遠處的手臂旋轉,使得旋轉的半徑變長,更費力了,而收回來的時候,就只要帶動手臂原地旋轉,這旋轉的半徑就變短了,在使用相同力量的時候,這邊省力了,那速度就變得更快了。
子:哦,好吧。那車輪子呢?
父:一樣的道理啊,你想要用大輪子,那在相同動力的作用下,小輪子轉了兩圈了,你大輪子還沒轉過半圈。所以它們實際轉過的距離相差無幾,而且因為大輪子質量大的原因,可能轉過的距離,還沒有小輪子轉的遠呢!
子:啊?這樣啊!那用更大的動力呢?
父:可以啊,你看現在很多改裝車,就是提高了動力,然後輪胎也換大一點的,可是也很有限,畢竟是汽車行業這麼多年的經驗,目前的輪胎規格,還是最合適的。另外,不同的動力,它是對應不同型別的車輛的。比如你說的那個輪胎比人還高的車,應該就是工程車了,它動力更強大,而且因為工作需要,它的裝載量也大,工作環境比較差,又高又大的輪胎,正好可以滿足那些需要。還有一點,一般動力越強的車,它的成本也就越高。
子:哦,對了,為什麼一般的車,它都只有四個輪子,可是垃圾車或者公交車,它的輪子卻有那麼多個呢?
父:因為工作需要啊!這些車輛裝載的重量都很大的,四個輪子撐不住呀!要是用大輪子,在城市裡執行起來也不方便,所以就用多個小輪子咯。
子:我在電視上見過一種車,它有好多好多個輪子呢,用來運大件的貨物。
父:嗯,那也是為了方便運輸嘛,而且那樣的大件貨物需要的動力更大,一般的單個發動機,很難達到那個程度,所以就用多個發動機來提供動力。這樣疊加之後,便解決問題了。
子:那決定汽車輪子大小的原因好多呀!
父:那可不,但是汽車行業發展這麼多年,早就摸索出一套最適合的模式了。
子:嘿嘿,之前我還想著,用大齒輪帶動小齒輪,然後小齒輪帶動同軸的大齒輪轉動,可以達到一個增速的目的。
父:那你是沒有考慮動力了!一個穩定的動力源,它所帶動的動力效果,都不會超過它的動力輸出的。
子:就是你之前說的那個角動量守恆嗎?
父:嗯,算是吧!其實角動量守恆這個知識,在我們生活中的應用,非常的廣泛,日後,你認真觀察,會發現好多呢!
子:是嗎?
父:當然是了!往大了說,它能影響地球的自轉速度,往小了說,它能影響花樣滑冰運動員的旋轉速度。
子:還能影響地球的自轉速度?
父:當然了!舉個例子,假設月球變沒有了,那麼我們地球的自轉速度,是變快了,還是變慢了?又或者沒有改變!
子:呃,應該是變快了吧!
父:呵呵,為什麼我們人類會成為萬物之靈,就是因為我們學會了利用工具。而知識,也是我們所利用到的工具,並且是最重要的一個工具。我希望你們好好學習知識,掌握更多的工具,將來能過得更輕鬆一些。
子:哦,我知道了!