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雨傘彈簧結構中包含的巧妙力學(xué)原理

時(shí)間:2021-09-03 10:19:35

  雨傘彈簧是生活中不可缺少的物品,用來(lái)遮風(fēng)、擋雨和防曬。從結構上雨傘可分為手動(dòng)式、半自動(dòng)式和全自動(dòng)式三種。手動(dòng)式雨傘的開(kāi)、合都需要人工手動(dòng)來(lái)完成。半自動(dòng)雨傘可自動(dòng)打開(kāi),收起則需人工完成。全自動(dòng)雨傘的開(kāi)、合均可自動(dòng)完成。其中,半自動(dòng)雨傘是最常見(jiàn)的。雨傘彈簧的主體結構由傘柄、傘骨、傘面三部分組成。傘柄是雨傘的主心骨,對雨傘整體起支持作用。傘骨支撐整個(gè)傘面,負責傘面的開(kāi)合。傘面則起著(zhù)擋雨遮陽(yáng)的作用。

  傘柄上有一根強力壓縮彈簧,雨傘彈簧正是依靠它強大的彈力將傘面撐開(kāi)的。但是,仔細觀(guān)察我們會(huì )發(fā)現,彈簧的兩端均不固定,其自身可沿著(zhù)傘柄整體上下滑動(dòng),彈簧在撐開(kāi)雨傘的同時(shí),將自身也舉了起來(lái)。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(kāi)呢?乍一看,這似乎違背了萬(wàn)有引力定律。
  雨傘彈簧結構看似簡(jiǎn)單,其實(shí)它里面包含了巧妙的力學(xué)原理,現具體分析如下。雨傘彈簧具有傘柄呈四周放射狀對稱(chēng)的結構,我們沿一對兒傘骨畫(huà)出雨傘的縱剖面圖,如圖2所示,圖中字母標記的各點(diǎn)均由鉸鏈連接。

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