汽车科学解密:会跑的科学课
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第一章 力量与速度
Chapter One Power&Speed

汽车为什么会奔跑?

知识点:牛顿第三定律 作用力与反作用力

汽车为什么会奔跑?可以有很多答案,比如它有发动机能够产生动力,它有变速器可以变速等,但最直观的原因还是车轮转动。当车轮转动时,汽车就会奔跑。那么,为什么车轮转动时汽车就会往前跑呢?这可用牛顿第三定律(也称作用力与反作用力定律)来解释。

牛顿第三定律:当两个物体之间相互作用时,它们之间会产生作用力和反作用力,并且它们总是同时在同一条直线上,大小相等,方向相反,它们同时出现,也同时消失。

观看火箭发射时,我们会很容易理解作用力与反作用力的原理。火箭升上天空时,它的尾部会发出大量的火焰一样的热气,正是向下吹热气的力量的反作用力,才推动火箭向上升起。

当汽车的车轮向前旋转时,它的轮胎实际上是在利用轮胎与地面之间的摩擦力向后推动地球。而在牛顿第三定律的作用下,地球也会向轮胎施加一个向前的反作用力,从而推动汽车前进。如果地球的重量没有汽车大,那么汽车就可能会静止不动,而地球则会向后转动。

所以,当发动机运转时会产生动力,这个动力通过变速器和传动机构传递到车轮上,使车轮开始转动,然后在作用力与反作用力定律的作用下,来自地面的反作用力就会推动汽车奔跑。

你用手使劲推墙,就会感觉墙也在用力推你。你用劲越大,感觉到墙“推”你的力也越大。这就是作用力与反作用力现象。

玩滑板时,我们用力向后蹬地面,地面就推动我们前进。我们走路、骑自行车,都是依靠地面对鞋底或自行车轮胎的反作用力前进的,所以,鞋底和自行车轮胎上,都要设计有花纹,以增加摩擦力。