桥,相信很多人都有见过,在很多地方都有。为什么桥是拱形的?为什么会抖?
为什么桥是拱形的:
桥设计成拱形,是因为当汽车经过时,桥所承受的压力比较小,桥体所需要的支撑力便小。而相比之下,凹形桥承受的压力较大,桥体所需要的支撑力便大。这是为什么呢?因为无论是拱形桥还是凹形桥,当汽车通过大桥时,由于汽车方向的改变产生的向心加速度,需要向心力F。拱形桥的圆心在桥下方,因而向心力方向向下,这样就使得自身重力mg与支撑力N1的合力向下,即支撑力小于重力,也就是拱形桥耐重。F=Mg-N1,所以 N1=Mg-F。凹形桥的圆心在桥上方,因而向心力F就向上,这就使重力Mg与支持撑力N2的合力向上,即支撑力大于重力。也就是凹形桥不耐重。F=N2-Mg,所以 N2=F+Mg。由此看来,如果仅仅是为了汽车省那么一点点油而改变桥的设计,那么岂不是抓不住重点了。
此外,我们还可以这么理解。众所周知,球形比任何形状都坚固。因为球形的任何一个地方受力,力都可以向四周均匀地分散开来。这也就是为什么我们生活中常见的巨大的贮油罐要做成球形的。还有我们生活中常见的灯泡,虽然是比较易碎的玻璃制成的,但做成了球形也就比较坚固了。
我们都有过类似的经历,把蛋壳放在两手的掌心之间,挤压它的两端,并不会像我们想的那样因为鸡蛋壳薄而易碎,而是需要使出很大的力气。这也是因为球形比较坚固的原因。球形也是若干个拱形的组合,因此拱形也具有此特点。这也是为什么桥要设计成拱形的原因了,因为它更坚固,可以使受力分散,进而桥体的承重力加大。
桥为什么会抖:
很正常的,任何一座桥停在中间的话都会感到震动的,两个桥墩之间的距离越远越明显,骑车或坐车的时候由于你也在运动所以就感觉不到了
好了,关于桥是拱形就介绍到这里了,小伙伴们都明白了吧。