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雨傘彈簧結(jié)構(gòu)中包含的巧妙的力學(xué)原理

時(shí)間:2020-04-23 11:20:49

  雨傘是生活中不可缺少的物品,用來遮風(fēng)、擋雨和防曬。雨傘彈簧從結(jié)構(gòu)上雨傘可分為手動(dòng)式、半自動(dòng)式和全自動(dòng)式三種。手動(dòng)式雨傘的開、合都需要人工手動(dòng)來完成。半自動(dòng)雨傘可自動(dòng)打開,收起則需人工完成。全自動(dòng)雨傘的開、合均可自動(dòng)完成。其中,半自動(dòng)雨傘是常見的一種。

  雨傘的主體結(jié)構(gòu)由傘柄、傘骨、傘面三部分組成。傘柄是雨傘的主心骨,雨傘彈簧對(duì)雨傘整體起支持作用。傘骨支撐整個(gè)傘面,負(fù)責(zé)傘面的開合。傘面則起著擋雨遮陽的作用。傘柄上有一根強(qiáng)壓縮彈簧,雨傘正是依靠它強(qiáng)大的彈力將傘面撐開的。但是,仔細(xì)觀察我們會(huì)發(fā)現(xiàn),彈簧的兩端均不固定,其自身可沿著傘柄整體上下滑動(dòng),彈簧在撐開雨傘的同時(shí),將自身也舉了起來。試想,彈簧自身是有重量的,傘面和傘骨也有重量,為什么彈簧不但能克服自身的重量,還能克服傘面和傘骨的壓力將自身舉起,將雨傘撐開呢?乍一看,這似乎違背了萬有引力定律。在重力的作用下,彈簧怎么可能自舉呢?
  雨傘彈簧結(jié)構(gòu)看似簡(jiǎn)單,其實(shí)它里面包含了巧妙的力學(xué)原理,現(xiàn)具體分析如下。雨傘具有傘柄呈四周放射狀對(duì)稱的結(jié)構(gòu),我們沿一對(duì)兒傘骨畫出雨傘的縱剖面圖,圖中字母標(biāo)記的各點(diǎn)均由鉸鏈連接。

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