脑洞大开
2021-05-04徐玉龙
奇妙博物馆 2021年4期
徐玉龙
天津市 晚鹭(10岁)
爸爸告诉我,无论是历史、艺术方面的知識,还是科学技术、天文地理方面的知识,我们都可以从博物馆中找到答案。每天爸爸开车送我上学,汽车上的雨刮器吸引了我,为什么它在下雨天时动一动,玻璃就干净了呢?它是怎么工作的呢?这也可以在博物馆中找到答案吗?
当然可以,在天津科学技术馆里,有一组叫“精巧连杆”的展品,它们是由同—平面内的几根连杆组成的,叫平面连杆机构。
其中有个近似直线机构,你看这个装置是由在同一平面内的4根连杆组成的。参看右边这张近似直线机构示意图:第2根连杆围绕O点转动1圈为1个周期,在这根连杆转前半圈(也就是前半个周期)的时候,第1根连杆的末端(D点)走的是一条接近直线的线,而在这根连杆转后半圈(后半个周期)的时候,D点走的是特殊的弧线。请大家扫描二维码观看动态演示,可以更加清楚地了解它的运动轨迹。汽车上的雨刮器就是这件展品在生活中的应用实例。
连杆数量和各连杆长短不同,所形成的机械运动会十分多样,所以平面连杆机构被广泛应用于各种机械、仪表和机电产品中,在我们的生活中随处可见,比如订书机、雨伞……还有你乘坐公交车,看它的车门一开一关,控制车门运动的也是平面连杆机构。在日常生活中,人们巧妙利用它,使我们的生活变得更加便捷。
(天津自然科学博物馆协会 供稿)
近似直线机构示意图
雨刮器的工作原理
公交车的开关门机构