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自行车上的物理知识课题研究论文

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自行车上的物理知识课题研究论文

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自行车是我们日常生活中一种普遍的交通工具,常见的有普通载重自行车、轻便自行车、山地自行车、童车、赛车、电动自行车等.它结构简单,方便实用。常见的自行车,在其中涉及到很多物理知识,包括杠杆、轮轴、摩擦、压强、能量的转化等力学、热学及光学知识,下面就自行车上的知识来全面介绍一下 一、力学知识 1.摩擦方面 (1)自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹,增大接触面粗糙程度.增大摩擦力. (2)车轴处经常上一些润滑油,以减小接触面粗糙程度,来减小摩擦力. (3)所有车轴处均有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,来减小摩擦,转动方便. (4)刹车时,需要纂紧刹车把,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力, (5)紧蹬自行车前进时,后轮受到的摩擦力方向向前,是自行车前进的动力,前轮受到的摩擦力方向向后,是自行车前进的阻力;自行车靠惯性前进时,前后轮受到的摩擦力方向均向后,这两个力均是自行车前进的阻力. 2.压强方面 (1)一般情况下,充足气的自行车轮胎着地面积大约为S=2×10Cm×5cm=100×cm2,当一普通的成年人骑自行车前进时,自行车对地面的压力大约为F=(500N+150N)=650N,可以计算出自行车对地面的压强为6.5×104Pa. (2)在车轴拧螺母处要加一个垫圈,来增大受力面积,以减小压强. (3)自行车的脚踏板做得扁而平,来增大受力面积,以减小它对脚的压强, (4)自行车的内胎要充够足量的气体,在气体的体积、温度一定时,气体的质量越大,压强越大. (5)自行车的车座做得扁而平,来增大受力面积,以减小它对身体的压强. 3.轮轴方面 (1)自行车的车把相当于一个轮轴,车把相当于轮,前轴为轴,是一个省力杠杆,如图3所示. (2)自行车的脚踏板与中轴也相当于一个轮轴,实质为一个省力杠杆. (3)自行车的飞轮也相当于一个省力的轮轴. 4.杠杆方面 自行车的刹车把相当于一个省力杠杆. 5.惯性方面 (1)当人骑自行车前进时,停止蹬自行车后,自行车仍然向前走,是由于它有惯性. (2)当人骑自行车前进时,若遇到紧急情况,一般情况下要先捏紧后刹车,然后再捏紧前刹车,或者前后一起捏紧,这样做是为了防止人由于惯性而向前飞出去. 6.能量转化方面 (1)当人骑自行车下坡时,速度越来越快,是由于下坡时人和自行车的重力势能转化为人和自行车的动能. (2)当人骑自行车上坡之前要紧蹬几下,目的是增大速度,来增大人和自行车的动能,这样上坡时动能转化为重力势能,能上得更高一些. (3)自行车的车梯上挂有一个弹簧,在它弹起时,弹簧的弹性势能转化为动能,车梯自动弹起. 7.声学方面 (1)自行车的金属车钤发声是由于铃盖在不停的振动,而汽笛发声是由于汽笛内的气体不断的振动而引起的. 8.齿轮传动方面 (1)线速度和角速度的关系,如图5所示,设齿轮边缘的线速度为v ,齿轮的半径为R,齿轮转动的角速度为ω,则有v = ωR. 二、热学知识 在夏天自行车轮胎内的气体不能充得太足,是为了防止自行车爆胎,因为对于质量、体积一定的气体,当温度越高,压强越大,当压强达到一定程度时,若超过了轮胎的承受能力,就会发生爆胎的情况. 三、光学知识 在日常生活中,自行车的后面都装有一个反光镜,它的设计很巧妙,组成如图6所示,它是由三个相互垂直的平面镜组成一个立体直角,用其内表面作为反射面,这叫角反射器.当有光线从任意角度射向尾灯时,它都能把光“反向射回”,当光线射向反光镜时,会使后面的人很容易看到.在夜间,当汽车灯光照到它前方的自行车尾灯上,无论入射方向如何,反射光都能反射到汽车上,其光强远大于一般的漫反射光,就如发光的红灯,足以让汽车的司机观察到. 四、电学方面 在有些自行车上装有小型的发电装置,它利用摩擦转动,就像我们在实验室中看到的手摇发电机一样,发出的电能供给车灯工作,起到一定的照明作用.

自行车在我国是很普及的代步和运载工具。在它的“身上”运用了许多力学知识,测量中的应用。在测量跑道的长度时,可运用自行车。如普通车轮的直径为0.71米或0.66米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率π,即约2.23米或2.07米。

然后,让车沿着跑道滚动,记下滚过的圈数n,则跑道长为n×2.23米或n×2.07米。力和运动的应用。减小与增大摩擦。车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦,人们常在这些部位加润滑剂。

多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。如车的外胎,车把手塑料套,蹬板套、闸把套等。变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。

如在刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,摩擦大大增加了,故车可迅速停驶。而在刹车的同时,手用力握紧车闸把。

增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。弹簧的减震作用。车的座垫下安有许多根弹簧,利用它的缓冲作用以减小震动。压强知识的应用自行车车胎上刻有载重量。如车载过重,则车胎受到压强太大而被压破。

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报告必须绝对如实地反映客观情况,一切叙述、说明、推断、引用,必须恰如其分。文字、用词应力求准确。概念表述应尽量用科学性用语,避免用常识性用语,以免读者费解或产生歧义。

当然,研究报告的文字也必须简单、明了、通顺、流畅,既要明白如话,又要把研究的效果准确地、科学地表达出来。通过全面的调查研究,分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。

参考资料来源:百度百科-研究报告

自行车在我国是很普及的代步和运载工具。在它的“身上”运用了许多力学知识, 1.测量中的应用 在测量跑道的长度时,可运用自行车。如普通车轮的直径为0.71米或0.66米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率π,即约2.23米或2.07米,然后,让车沿着跑道滚动,记下滚过的圈数n,则跑道长为n×2.23米或n×2.07米。 2.力和运动的应用 (1)减小与增大摩擦。 车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦,人们常在这些部位加润滑剂。 多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。如车的外胎,车把手塑料套,蹬板套、闸把套等。变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。如在刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,摩擦大大增加了,故车可迅速停驶。而在刹车的同时,手用力握紧车闸把,增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。 (2)弹簧的减震作用。 车的座垫下安有许多根弹簧,利用它的缓冲作用以减小震动。 3.压强知识的应用 (1)自行车车胎上刻有载重量。如车载过重,则车胎受到压强太大而被压破。 (2)座垫呈马鞍型,它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强,使人骑车不易感到疲劳。 4.简单机械知识的应用 自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆,可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离,还使用了轮轴:脚蹬板与链轮牙盘;后轮与飞轮及龙头与转轴等。 5.功、机械能的知识运用 (1)根据功的原理:省力必定费距离。因此人们在上坡时,常骑“S形”路线就是这个道理。 (2)动能和重力势能的相互转化。 如骑车上坡前,人们往往要加紧蹬几下,就容易上去些,这里是动能转化为势能。而骑车下坡,不用蹬,车速也越来越快,此为势能转化为动能。 6.惯性定律的运用 快速行驶的自行车,如果突然把前轮刹住,后轮为什么会跳起来。这是因为前轮受到阻力而突然停止运动,但车上的人和后轮没有受到阻力,根据惯性定律,人和后轮要保持继续向前的运动状态,所以后轮会跳起来。 切记下坡或高速行驶时,不能单独用自行车的前闸刹车,否则会出现翻车事故!(一)运动和力的应用 自行车的外胎,车把手塑料套,踏板套,闸把套等处均有凹凸不平的花纹以增大摩擦.刹车时,手用力握紧车闸把,增大刹车皮对车轮钢圈的压力,以达到制止车轮滚动的目的.刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,变滚动为滑动后,摩擦大大增加,所以车能够迅速制动. 车的前轴,中轴及后轴均采用滚动轴承以减小摩擦,在这些部件上,人们常常加润滑油进一步减小摩擦. 1.增大和减小摩擦 自行车上的力学知识 车的座垫下安有粗的螺旋状的弹簧,利用它的缓冲作用以减小震动. 2.弹簧的减震作用 自行车上的力学知识 (二)压强知识的应用 自行车的车胎上刻有载重量,明确告诉人们:不能超载,如车载过量,车胎受力面积不变,则车胎受到太大的压强将被压破. 1.自行车负重 2.车座上的物理 座垫呈马鞍型,它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强,使人骑车时感到较舒适. 自行车上的力学知识 (三)简单机械知识的应用 自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆,可增大刹车皮的拉力.另外,链轮牙盘与脚蹬,后轮与飞轮,车龙头与转轴等都是轮轴,利用它们可以省力. 自行车上的力学知识 (四)功和能的知识运用 1,人们在骑自行车上较陡的坡时,往往走"S"形路线,这是根据功的原理.如图,坡长相当于斜面长,坡高相当于斜面高,根据功的原理:W1=W2,即FL=Gh,亦可写作:,可看出,斜面长L是斜面高h的几倍,所用的力F就是重力G的几分之一,所以,在高度h不变的情况下,斜面越长越省力,走"S"形路线是为了增大斜面长,从而能顺利上坡. 自行车上的力学知识 (四)功和能的知识运用 2,动能和势能的相互转化 骑自行车上坡前,人们往往要加紧蹬几下,使车的速度(动能)增大,"动能冲坡",以较大的动能转化为较大势能,能够较容易到达坡顶.而骑车下坡时,不用脚蹬,车速也越来越快,这是势能转化为动能,动能不断增大,所以车速也不断增大 自行车上的力学知识 (五)刹车和惯性 自行车高速行驶特别是下坡时,不能单独用前闸刹车,否则会出现翻车事故,其原因是:前闸刹车,前轮被迫静止,而作为驱动轮的后轮车架和骑车人由于惯性还要保持原有的高速运动的趋势,这时就会以前轮与地面接触处为支点,向前翻转,造成翻车事故. 自行车上的力学知识 (六)测量中的应用 在测量道路的长度时,可运用自行车.如24型车轮直径为0.62米,26型车轮直径为0.66米,车轮转过一圈长度为直径乘以圆周率π,得1.95米或2.07米,然后,让车沿跑道滚动,记下滚过的圈数n,则跑道长n×1.95米或n×2.07米. 自行车上的力学知识 (七)热膨胀知识的运用 在炎热的夏天,车胎内的气不能充得太足,更不能放在烈日下曝晒,因为车胎内的空气受热急剧膨胀,压强猛增会将车胎胀破. 自行车上的力学知识 (八)机械能与内能的转化 用打气筒给车胎打气,过一会儿,筒壁会热起来,这是因为压缩筒内气体和克服活塞与筒壁的摩擦做功,使筒壁内能增加,温度升高,所以筒壁会发热. 发现轮胎上有许多纹路 ——增大接触面粗糙程度,可以增大摩擦2发现刹皮很粗糙 ——同理,增大摩擦3自行车龙头左右摆动 ——运用了轮轴,相当于省力杠杆4在光滑的路面上,踩一脚车子很久都不会停 ——当物体不受力时,将永远匀速直线运动(牛顿第一定律)5刹车时我们用很大力 ——增大压力可以增大摩擦1 轮胎上有许多花纹 增大摩擦系数,增大接触免,也就增大了摩擦力 2 刹车 , 应用了杠杆原理同时也可以增大摩擦力 3 自行车龙头 杠杆原理;运用了轮轴,滚动摩擦力小 4 踏轮 杠杆原理;前齿轮大后齿轮小5 车轴 里面有轴承,减小了摩擦力6 有的车有减震7 外胎是橡胶的增大了摩擦力

菜刀上的力学知识课题研究论文

厨房中的物理知识 物理越来越广泛地应用于们日常的生活生产中, 可以说处处与物理打着交道, 就拿与人们朝夕相处的厨房来说吧, 其中就蕴涵着丰富的物理 知识我们认真观察厨房里燃料、炊具,做饭、做菜等全部过程,回忆厨房中发生的一系列变 化,会看到有关的物理现象,其中会有与电学知识有关的现象,与力学知识有关的现象,与 , 热学知识有关的现象。我们在日常生活认为有些都是习以为常,是人们都知道的,但是有没 有从本质上了解这些现象是为什么发生的,是怎么样发生的,为什么会有这样的结果。接下 来是我根据观察厨房现象和以前的经验,然后根据我所学的物理知识很上网搜索的一些资 料,对一些现象作了一些解释和说明。 关键词:厨房;物理;电学;力学;热力学 关键词 厨房中的物理学知识很多,有些我还没有发现,有些以我仅有的知识不能够 解释。不仅厨房与物理有关,日常生活中处处有物理学的知识,让我们一起来探 索。 1、与电学知识有关的现象 1.1 电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能,都是利用热传 递煮饭、煮菜、烧开水的。 1.2 排气扇(抽油烟机)利用电能转化为机械能,利用空气对流进行空气变换。 1.3 电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头,插入三孔插座,防止用电器漏电和触电事 故的发生。 1.4 微波炉加热均匀,热效率高,卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能, 再将电磁能转化为内能。 1.5 厨房中的电灯,利用电流的热效应工作,将电能转化为内能和光能。 1.6 厨房的炉灶(蜂窝煤灶,液化气灶,煤灶,柴灶)是将化学能转化为内能,即燃 料燃烧放出热量。 2、与力学知识有关的现象 2.1 电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器,水面总是相平的。 2.2 菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积,增大压强。 2.3 菜刀的刀刃有油,为的是在切菜时,使接触面光滑,减小摩擦。 2.4 菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹,使接触面粗糙,增大摩擦。 2.5 火铲送煤时,是利用煤的惯性将煤送入火炉。 2.6 往保温瓶里倒开水,根据声音知水量高低。由于水量增多,空气柱的长度减小, 振动频率增大,音调升高。 2.7 磨菜刀时要不断浇水,是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加,温度 升高,刀口硬度变小,刀口不利;浇水是利用热传递使菜刀内能减小,温度降低,不会升至 过高。 3、与热学知识有关的现象 3.1 3.1 与热学中的热膨胀和热传递有关的现象 3.1.1 使用炉灶烧水或炒菜,要使锅底放在火苗的外焰,不要让锅底压住火头,可使 . 锅的温度升高快,是因为火苗的外焰温度高。 3.1.2 锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,是因为木料是热的不良导体, 以便在烹任过程中不烫手。 3.1.3 炉灶上方安装排风扇,是为了加快空气对流,使厨房油烟及时排出去,避免 污染空间。 3.1.4 滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体,烫砂锅放在 湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,容易破裂。 3.1.5 往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。因为未灌满时,瓶口有一层空气, 是热的不良导体,能更好地防止热量散失。 3.1.6 炒菜主要是利用热传导方式传热,煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的。 3.1.7 冬季从保温瓶里倒出一些开水,盖紧瓶塞时,常会看到瓶塞马上跳一下。这 是因为随着开水倒出,进入一些冷空气,瓶塞塞紧后,进入的冷空气受热很快膨胀,压强增 大,从而推开瓶塞。 3.1.8 冬季刚出锅的热汤,看到汤面没有热气,好像汤不烫,但喝起来却很烫,是 因为汤面上有一层油阻碍了汤内热量散失(水分蒸发)。 3.1.9 冬天或气温很低时,往玻璃杯中倒入沸水,应当先用少量的沸水预热一下杯 子,以防止玻璃杯内外温差过大,内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力,致使玻璃杯破裂。 3.1.10 煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿,容易剥壳。因为滚烫的鸡蛋壳与蛋 白遇冷会收缩,但它们收缩的程度不一样,从而使两者脱离。 3.2 与物体状态变化有关的现象 3.2.1 液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的;使用时, 通过减压阀,液化气的压强降低,由液态变为气态,进入灶中燃烧。 3.2.2 用焊锡的铁壶烧水,壶烧不坏,若不装水,把它放在火上一会儿就烧坏了。 这是因为水的沸点在 1 标准大气压下是 100℃,锡的熔点是 232℃,装水烧时,只要水不干, 壶的温度不会明显超过 100℃,达不到锡的熔点,更达不到铁的熔点,故壶烧不坏。若不装 水在火上烧,不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点,焊锡熔化,壶就烧坏了。 3.2.3 烧水或煮食物时,喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重。因为水蒸气变成 同温度的热水、热汤时要放出大量的热量(液化热)。 3.2.4 用砂锅煮食物,食物煮好后,让砂锅离开火炉,食物将在锅内继续沸腾一会 儿。这是因为砂锅离开火炉时,砂锅底的温度高于 100℃,而锅内食物为 100℃,离开火炉 后,锅内食物能从锅底吸收热量,继续沸腾,直到锅底的温度降为 100℃为止。 3.2.5 用高压锅煮食物熟得快些。主要是增大了锅内气压,提高了水的沸点,即提 高了煮食物的温度。 3.2.6 夏天自来水管壁大量“出汗”,常是下雨的征兆。自来水管“出汗”并不是 管内的水渗漏,而是自来水管大都埋在地下,水的温度较低,空气中的水蒸气接触水管,就 会放出热量液化成小水滴附在外壁上。 如果管壁大量 “出汗” 说明空气中水蒸气含量较高, , 湿度较大,这正是下雨的前兆。 3.2.7 煮食物并不是火越旺越快。因为水沸腾后温度不变,即使再加大火力,也不 能提高水温,结果只能加快水的汽化,使锅内水蒸发变干,浪费燃料。正确方法是用大火把 锅内水烧开后,用小火保持水沸腾就行了。 3.2.8 冬天水壶里的水烧开后,在离壶嘴一定距离才能看见“白气”,而紧靠壶嘴 的地方看不见“白气”。这是因为紧靠壶嘴的地方温度高,壶嘴出来的水蒸气不能液化,而 距壶嘴一定距离的地方温度低;壶嘴出来的水蒸气放热液化成小水滴,即“白气”。 3.2.9 油炸食物时,溅入水滴会听到“叭、叭”的响声,并溅出油来。这是因为水 的沸点比油低,水的密度比油大,溅到油中的水滴沉到油底迅速升温沸腾,产生的气泡上升 到油面破裂而发出响声。 3.2.10 当锅烧得温度较高时,洒点水在锅内,就发出“吱、吱”的声音,并冒出 大量的“白气”。这是因为水先迅速汽化后又液化,并发出“吱、吱”的响声。 3.2.11 当汤煮沸要溢出锅时,迅速向锅内加冷水或扬(舀)起汤,可使汤的温度 降至沸点以下。加冷水,冷水温度低于沸腾的汤的温度,混合后,冷水吸热,汤放热。把汤 扬起的过程中,由于空气比汤温度低,汤放出热,温度降低,倒入锅内后,它又从沸汤中吸 热,使锅中汤温度降低。 3.3 与热学中的分子热运动有关的现象 3.3.1 腌菜往往要半月才会变咸,而炒菜时加盐几分钟就变咸了,这是因为温度越 高,盐的离子运动越快的缘故。 3.3.2 长期堆煤的墙角处,若用小刀从墙上刮去一薄层,可看见里面呈黑色,这是 因为分子永不停息地做无规则的运动,在长期堆煤的墙角处,由于煤分子扩散到墙内,所以 刮去一层,仍可看到里面呈黑色。 我们在日常生活、生产中只要细心观察身边的物理现象,联系到我们学过的物理知识, 去分析和解释这些现象,就能够提高观察、分析及解决物理问题的能力。 物理作为一门大众的学科,在生活中的应用数不胜数,厨房中的物理知识应用真可谓 冰山一角,我们必须更加努力的学习,积累物理知识,提高自己的科学技术水平,这样才能 使我们的生活变得更美好。

以切肉为例: 1,刀刃锋利,肯定刀锋对肉的压强会很大。如果肉表面支撑不住,刀刃就会切下去。反之依然; 2,刀把、刀刃长时,手在移动幅度较小的情况下,刀可以起伏很大,适合切较厚、较多的蔬菜等,不会觉得累; 3,刀身宽窄,是对应刀的重量,在挥动的时候,可以储存很大的势能;刀刃的压强,就更大; 4,锯齿形刀刃的压强会更大,更省力,但切口比较粗糙; 按照用力情况分析: 刀把不能太高,使它的的延长线接近刀刃中点,刀就不会容易倾斜; 刀落下时,刀的重心应靠近肉的中心(尤其是砍排骨时候); (尖锐的刀最省力;)

楼主我绝的你是格人才啊,,怎么不研究下菜刀合水果刀进你肚子时的感觉那个好啊

问刀具你真的问错人拉,我知道一个人肯定知道~小李~

自行车的研究论文

首先,是自行车上的摩擦力。自行车前轮受向后的滚动摩擦力,后轮受向前的静摩擦力。摩擦力分为动摩擦力和静摩擦力,动摩擦力又分为滚动摩擦力和滑动摩擦力。这里车运动时的摩擦实际上是轮胎与地面的摩擦。根据静摩擦力定义:静摩擦力是相对运动即将开始瞬间的摩擦力,可得车匀速运动时,后轮胎和地面之间没有相对运动(有相对运动轮胎就打滑了),所以是静摩擦力。又根据摩擦力的定义:摩擦力是阻碍物体运动或者相对运动的,所以车运动方向向前,而且前轮没有受牵引力,可以整个车子的运动看做一体。所以摩擦力向后,阻碍运动。而后轮受到脚转动链条的牵引力的作用,车轮向后转动,所以摩擦力向前。也可以根据二力平衡分析,因为后轮胎受到一个向前的牵引力,而且又是做匀速直线运动,即处于平衡状态,受到的合力为零,所以车受到向前的牵引力的同时,也受到一个等大,反向(向后),共线的力,这个力就是摩擦力。车匀速运动时,后轮和地面接触的那一点没有相对运动。这是车轮的转动与平动两种分运动合成的问题:车轮的车轴有一个与车的整体相同的平动的速度v,车轮上的其他各点因与车轴是一体的,所以也都参与这一平动,但是,除此之外,那些点还有另一种运动——绕车轴的转动,这两种运动要合在一起才是那些点的真实运动。各点的相对于车轴因转动而具有的速度的大小方向各不相同:那些越靠近车轴的点速率(即速度的大小)越小,越边缘的越大;各点的速度方向都垂直于该点到车轴中心的连线;车轮上部各点的速度在水平方向的分量与整车的平动速度v同向,而下部则反向。正常行驶时,车轮最下端的那一点有随车轴的平动速度v,同时又有相对于车轴的因转动而具有的-v,合起来正好是0(作为对比,想想车轮最上端的那一点,它有随车轴的平动速度v,同时又有相对于车轴的v,合起来是2v——那一点的速度比整车快一倍!)。我们能看到路面上清晰的车轮印,就因为车轮最下端与地面接触的瞬间相对于地面的速度为0,否则就像紧急刹车时,车轮在地面拖过,痕迹是一条带状,不会再有清晰的轮胎花纹。之所以接触的那一点会运动起来,是因为那一点是车轮的一部分,它要受到车轮其他部分对它的约束力。车轮在链条的作用下转动起来,也就带着那一点运动了!自行车匀速运动时受到平衡力,此时脚踩动踏板的力等于车子本身的摩擦和轮胎与地面的摩擦。自行车转动车把,自行车车身也转动,车身与车把无论怎么转动,最后都是在一条直线上。这一问题涉及到二力平衡等。另外,自行车上还有很多涉及到摩擦力的地方:车把,踏板,轮胎等等都有牵涉到静摩擦力。还有就是车把实际上是一个等臂杠杆,踏板踩动的那个轮轴也是一个杠杆(支点在轮轴中心)。以上就是自行车上比较常见的物理现象,抱歉我语言有点罗嗦,你自己再组织一下吧。

不用电,环保的,老少皆宜。

自行车原理的设计研究论文

星期天,我和哥哥一起去换自行车外胎,让店主帮他换,修理的工人拿来一个,工具包里放着许多扳手,又从中找出M8、M6、M5、M4的扳。应为自行车结构复杂所以用扳手松紧螺丝非常麻烦,白来白去,弄了半天,还是有几颗上的不紧,看得我们都着急。修理工人只好又费力的加工了一番,终于完成了,可是他已经满头大汗了。我见后,思考着有没有一种改变扳手的使用原理,使它更方便,而又能配有多样的扳头呢?我又查了许多关于扳手的知识,忽然,一个发明的火花闪过我的脑海:如果做出一种多用扳手,在活动手柄和扶手上旋转多种规格的扳头可以选择,可以旋转和垂直使用,多好呢!这种半首的制作方法很简单,找4个所需要的扳头,用铁环固定在活动手柄和扶手上。四种扳头就可以自由旋转,手柄可以垂直放置了。这样,旋转速度快而且省时,又可以水平放置,使用时扭力又大,多方便啊!这个作品的用法也很简单:垂直放置,当放进螺丝钉或放松开螺丝钉旋出时,这时用力不大,可以转动活动手柄垂直放置,一手夹住扶手,一手可以快速旋转,这时用力最小,可以在顷刻之间快速旋转下螺丝钉;水平放置,用力不变的情况,力聚改变——加长,可以使扭力工具增大,用于夹紧或夹紧后用力松开螺丝钉的一刻;还有四种规格可以选择,不需要更换,只需要旋转至所需要的规格即可。四种规格连在一个整体上,不容易丢失。这种扳手出来后,只要轻轻松松的就解决辛苦的上下螺丝麻烦了。希望大家能够在生活中多思考,多长一双发现创新的眼睛,相信将来你也可以创造出一些有帮助人们的想法。

武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计(论文) 摘 要 随着居民生活水平的不断提高,自行车不再仅仅是普通的运输、代步的工具,而是成为人们娱乐、休闲、锻炼的首选。自行车测速仪能够满足人们最基本的需求,让人们能清楚地知道当前的速度、里程、时间、温度等物理量。本论文主要阐述一种基于霍尔元件的自行车测速仪的设计。 本文以STC89C54RD+单片机为核心,霍尔传感器测转数,实现对自行车里程、速度、时间、温度的测量统计,能将自行车的里程及速度用LCD实时显示。文章详细介绍了自行车测速仪的硬件电路和软件设计。硬件部分利用霍尔元件将自行车每转一圈的脉冲数传入单片机系统,然后单片机系统将信号经过处理送LCD显示。软件部分用C语言进行编程,采用模块化设计思想。该系统硬件电路简单,子程序具有通用性,已达到设计目标。

研究物联网论文涉及的理论知识

物联网的概念是在1999年提出的。物联网的英文名称叫“The Internet of things”,顾名思义,简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。严格而言,物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网中非常重要的技术是RFID电子标签技术。以简单RFID系统为基础,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等,构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的,比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。预计物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。有专家预测10年内物联网就可能大规模普及,这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。国际电信联盟2005年一份报告曾描绘“物联网”时代的图景:当司机出现操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。 物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的,是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,是一个全新的技术领域。早在1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议就提出,“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”;2003年,美国《技术

物联网架构可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器构成,包括温湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、红外线、GPS等感知终端。感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。网络层由各种网络,包括互联网、广电网、网络管理系统和云计算平台等组成,是整个物联网的中枢,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。其核心技术又可以细分为六层,如右图: 和传统的互联网相比,物联网有其鲜明的特征。首先,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。其次,它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,形成了海量信息,在传输过程中,为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议。还有,物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。此外,物联网的精神实质是提供不拘泥于任何场合,任何时间的应用场景与用户的自由互动,它依托云服务平台和互通互联的嵌入式处理软件,弱化技术色彩,强化与用户之间的良性互动,更佳的用户体验,更及时的数据采集和分析建议,更自如的工作和生活,是通往智能生活的物理支撑。 这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围:1、要有数据传输通路;2、要有一定的存储功能;3、要有CPU;4、要有操作系统;5、要有专门的应用程序;6、遵循物联网的通信协议;7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。物联网概念这几年可谓是炙手可热,物联网家电也是风生水起,从狭义上讲,物联网家电是指应用了物联网技术的家电产品。从广义上讲,是指能够与互联网联接,通过互联网对其进行控制、管理的家电产品,并且家电产品本身与电网、使用者、处置的物品等能够实现物物相联,通过智慧的方式,达成人们追求的低碳、健康、舒适、便捷的生活方式。 物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。而RFID,正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。物联网的含义从两化融合这个角度分析物联网的涵义:其一:工业化的基础是自动化,自动化领域发展了近百年,理论、实践都已经非常完善了。特别是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂营运而生的DCS控制系统,更是计算机技术,系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术结合的产物。DCS的理念是分散控制,集中管理。虽然自动设备全部联网,并能在控制中心监控 信息而通过操作员来集中管理。但操作员的水平决定了整个系统的优化程度。有经验的操作员可以使生产最优,而缺乏经验的操作员只是保证了生产的安全性。是否有办法做到分散控制,集中优化管理?需要通过物联网根据所有监控信息,通过分析与优化技术,找到最优的控制方法,是物联网可以带给DCS控制系统的。其二:IT信息发展的前期其信息服务对象主要是人,其主要解决的问题是解决信息孤岛问题。当为人服务的信息孤岛问题解决后,是要在更大范围解决信息孤岛问题。就是要将物与人的信息打通。人获取了信息之后,可以根据信息判断,做出决策,从而触发下一步操作;但由于人存在个体差异,对于同样的信息,不同的人做出的决策是不同的,如何从信息中获得最优的决策?另外物获得了信息是不能做出决策的 ,如何让物在获得了信息之后具有决策能力?智能分析与优化技术是解决这个问题的一个手段,在获得信息后,依据历史经验以及理论模型,快速做出最优决策。数据的分析与优化技术在两化融合的工业化与信息化方面都有旺盛的需求。物联网智库认为物联网的定义源于IBM的智慧地球方案,十二五规划中九大试点行业全部都是行业的智能化。无论智慧方案,还是智能行业,智能的根本离不开数据分析与优化技术。数据的分析与优化是物联网的关键技术之一,也是未来物联网发挥价值的关键点。物联网就是各行各业的智能化。 私有物联网:一般面向单一机构内部提供服务; 公有物联网:基于互联网向公众或大型用户群体提供服务; 社区物联网:向一个关联的“社区”或机构群体(如一个城市政府下属的各委办局:如公安局、交通局、环保局、城管局等)提供服务; 混合物联网:是上述的两种或以上的物联网的组合,但后台有统一运维实体; 医学物联网:是将物联网技术应用于医疗、健康管理、老年健康照护等领域; 建筑物联网:是将物联网技术应用于路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控等领域。

物联网就是物物相连的网络,是我国的新兴战略产业,是未来发展的趋势。下面是我精心推荐的关于物联网技术的论文,希望你能有所感触!

【摘 要】物联网就是物物相连的网络,人与人、人与物、物与物都互联成网。物联网技术是当今的前沿技术,是我国的新兴战略产业,是未来发展的趋势。物联网技术目前处于起步阶段,但各国都十分重视并作为战略产业来研究和发展。本文从物联网的由来、物联网的特征、物联网的类型、物联网的组成等四个方面来探讨物联网技术。

【关键词】物联网;特征;组成;关键技术

一、物联网的由来

物联网的概念最早于1995年出现在比尔盖茨的《未来之路》书中,在该书中比尔盖茨已经提及了Internet of Things的概念,只是当时并没有引起人们的重视。1998年,美国麻省理工学院创造性地提出了当时称为EPC系统的“物联网”的构想;1999年,美国麻省理工学院首先明确提出了“物联网”的概念,提出了物联网就是将所有物品通过射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网相连,能实现智能化识别和管理的网络。2005年11月,国际电信联盟在突尼斯举行的信息社会峰会上发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了物联网的概念。

2009年11月,温家宝发表了《让科技引领中国可持续发展》的重要讲话,“我国要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’”,从而物联网作为我国的新兴战略产业。

物联网就是在计算机互联网的基础上,利用射频识别、传感设备和无线通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”; 即英文名称为“Internet of Things”,简称IOT。在这个网络中,物品能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用RFID等技术,通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联和共享。

二、物联网的特征

(1)网络化:网络化是物联网的基础。不论是有线、无线还是专网来传输信息,都必须依靠网络,而且必须与互联网相连,这样才能形成完全意义上的物联网。(2)互联化:物联网是一个包含多种网络、接入、应用技术的大集成,也是一个让人与人、人与物、物与物之间进行交流的平台;与互联网相比,物联网具备更强的开放性,应能够随时接纳新设备、提供新的服务与应用,即物联网具备自组织、自适应能力。(3)物联化:计算机和计算机连接成互联网,实现人与人之间交流。而物联网是实现人物相连、物物相连,通过在物体上安装传感器或微型感应芯片,借助计算机网络,让人和物体进行“对话”和“交流”。(4)感知化:物联网离不开传感设备。射频识别、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备,正如视觉、听觉和嗅觉器官对于人的重要性一样,它们是物联网必不可少的关键设备。(5)自动化:物联网通过传感器设备自动采集数据;根据事先设定的处理规则,利用软件自动处理采集到的数据;自动地进行数据交换和通信;对物体实行自动监控和自动管理。一般无需人为的干预。(6)智能化:物联网融合了计算机网络技术、无线通信技术,微处理技术和传感器技术等,从它的“自动化”、“感知化”等特点,已能说明它能代表人、代替人“对客观事物进行合理分析、判断及有目的地行动和有效地处理周围环境事宜”,智能化是其综合能力的表现。

三、物联网的组成

物联网主要包括以下几个子系统,有些物联网可能只包括了这些子系统中的一部分。

(1)电信网络:物联网的信息传送与日常使用的文字、语音、图片、图像传输相比,有其独特的地方,物联网中的信息传输大多是小数据量和特大数据量的传输。小到每月只发送几bit,如电力抄表;大到持续发送大幅图像,如交通监控,而中等数据量的信息传送却不多见。这就对通信网络提出了新的要求,需要推出新的通信标准和新的接入技术,以适应物联网各种通信的需要,实现物联网的高效通信。现有的通信网络主要有电缆、光纤、无线电、微波、卫星、蓝牙、红外、WiFi、移动通信等。(2)传感器:传感器可以把一些物理量的变化变为电信号的变化,收集信息,做出响应。例如麦克风和喇叭就是一对语音传感器。传感器可以是声、光、电、重量、密度、硬度、湿度、温度、压力、震动、速度、图像、语音等。(3)电子标签:电子标签用来标识物联网中的各物体。现有的电子标签主要有RFID、条形码、二维码、IC卡、磁卡等。(4)数据处理:物联网通过传感设备所采集到的数据,必须经过计算机软件进行处理,才能满足用户不同的需求,实现各种目的。这些数据处理往往包括汇总求和、统计分析、阀值判断、数据挖掘和各种专业计算等。(5)报警系统:传感设备所采集到的数据信息可能需要直接报警或者经过计算机软件处理后报警,报警形式主要有声、光、电(电话、短信)等。(6)显示系统:传感设备所采集到的数据信息可能需要直接显示或是经过计算机软件处理后显示出来,常见的显示形式有文字、数字、图形、表格等。

四、物联网的关键技术

(1)感知与标识技术

感知和标识技术,负责采集现实中发生的事件和数据,实现外部信息的感知和识别,是物联网的基础,如传感器、无线定位、射频识别(高频、超高频)、二维码等。

(2)网络与通信技术

网络是物联网数据传递和服务支撑的最重要基础设施,通过人物互联、物物互联,实现感知信息高可靠性、高速度、高安全地传送。物联网的实现涉及到近通信技术和远程通信技术。近距离通信技术主要涉及RFID,蓝牙等,远程通信技术主要涉及互联网的组网、网关等技术。包括短距离无线通讯(zigbee、蓝牙、WiFi等), 低功耗无线网络技术,远程网络、多网络融合等。

(3)计算与服务技术

海量感知信息的计算与处理是物联网的最重要支撑,服务和应用则是物联网的最终价值体现。

海量感知信息的计算与处理技术是物联网应用大规模发展后,面临的重大问题之一。需要攻克海量感知信息的数据挖掘、、数据融合、高效存储、并行处理、知识发现等关键技术,研究物联网“云计算”中的虚拟化、智能化、分布式计算和网格计算等技术。其核心是采用云计算技术实现信息存储和计算能力的分布式处理和共享,为海量信息的高效利用提供技术支撑和保障。

服务计算。物联网的发展必须以应用为导向,在“物联网”中,服务的内涵得到了革命性的扩展,不断涌现出大量的新型应用将导致物联网的服务模式与应用开发受到巨大挑战,面临着许多机遇,如果仍然沿用传统的技术路线势必制约物联网应用的创新。为了适应未来应用环境的变化和服务模式的变化,必须研究针对不同应用需求的标准化、开放式的应用支撑环境和服务体系结构以及面向服务的计算技术等。

(4)管理与支撑技术

随着物联网应用以及网络规模的扩大、支撑业务的多化化复杂化和服务质量的高要求,影响物联网正常稳定高效运行因素的越来越多,管理与支撑技术是保证物联网“安全高效可控”的关键,包括测量分析、网络管理、物联网标准和安全保障等方面。必须研究新的高效的物联网管理模型与关键技术,用来保证网络系统正常高效稳定的运行。

参考文献:

[1]物联网导论(第二版),刘云浩主编,2013年8月,科学出版社

[2]物联网基础及应用,王汝林主编,2011年10月,清华大学出版社

[3]物联网技术导论,张飞舟主编,2010年6月,电子工业出版社

[4]物联网的由来与发展趋势, 吕廷杰, 2010年4月,信息通信技术

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