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2.迷惑人的车轮

时间:2005-11-25 15:58:00 来源:网友投稿 作者:佚名

 

 

  当自行车从你身边擦身而过时,不知你注意了没有,自行车轮上有种奇特的事情正在发生:自行车轮子的顶部要比底部跑得快。

  你也许不相信,那么,当车轮滚动时,让我们看看轮上的两个点(见图62)。接近轮顶的点A走过的路程比接近轮底的点B过得多,速度是单位时间内走过的路程,所以点A走得远比点B快,对吗?

  这也就是当自行车擦身而过时车轮上部的辐条看不清楚的原因。

  在我们将滚动的车轮上下两部分的速度作比较时,自然是指它们对地面的速度。

  要说明这个悖论,我们可以从数学上著名的旋轮线(见图63)谈起。

  

  旋轮线是当一个车轮沿一条直线滚动时,车轮边缘上任意一点所描绘出的曲线。当一点触及地面时,它的速度为零。车轮滚动,这一点的速度加快,一直到它在轮顶时达到最大。然后,它又减速,减到它再次触及地面时,速度又降到零。如果是一个有凸缘的车轮,譬如火车的轮子,凸缘上的一点在低于车轨时,它实际上是向后运动,画出一个小圈。

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