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[新人报到]能不能让重力帮您推车? [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-12-30
   自行车从发明到现在,一直是靠人力蹬踏才能前行,除非是下坡路,一直没有实现真正的“自行”。既然不能自行,能不能让重力帮车,省点力呢? 应该可以,其依据是
靠在墙上长度为L的直杆(直杆重量不计)中间有一重物(重物假定为10N)再假定直杆和墙的夹角为30°(取30°为了计算方便),墙和直杆的摩擦力为0,直杆和地面之间的摩擦力足够大,如图1

直杆上10N重物的重力使直杆上部对墙产生的水平作用力F1。计算可知,其值为:F1=2.887N,直杆下部沿着直杆方向对地面的作用力为F2,其值为:F2=10.104N省力轮就是根据这一结论发明的车轮安装在车架上,车轮中心有一个圆孔,孔内穿安有承重轴,车架上有定位体。车、人、货物的部分重量垂直作用在承重轴上,承重轴的一侧面顶在车轮中心圆孔壁的前下方,另一侧搭靠在车架的定位体上,就像是一根直杆,下部顶在车轮圆孔壁上,上端搭靠在定位体上,如图2

假定自行车轮半径是30cm,即0.3m,承重轴垂直向下的力为10N,则承重轴对定位体的水平作用力F1会使车轮倒转(车后退),车轮和地面接触点与车轮中心的距离约为0.3m(承重轴和定位体接触点位于车轮中心上部一点,使车轮倒转力矩的长度按0 3米近似计算),使车轮转的力矩约为M1=2.887N×0.3m=0.866N·m。承重轴对车轮圆孔壁的作用力F2使车轮正转(车前进),F2车轮和地面的接触点力矩为M2,其值为M2=10.104N×0.3m×sin30°=1.516N·m,约是车轮倒转力矩0.866N·m1.75倍,如图3

由此得知,使车轮正转(前进)的力矩M2远远大于使车轮倒转(倒退)的力矩M1也就是说,车轮处于一种向前转动的不平衡状态,这样,重力就帮推车了!由于承重轴与定位体和车轮中心圆孔的接触位置不会改变,车轮向前转动的不平衡状态也就不会改变,重力也就会持续的帮您推车,因而会使自行车省力。

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只看该作者 沙发  发表于: 2025-12-30
真是个人物啊!

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只看该作者 板凳  发表于: 2025-12-30
版主去度假了么

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只看该作者 地板  发表于: 2025-12-30
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只看该作者 4楼 发表于: 01-01
     能不能让重力帮您推车?介的让重力帮助推车,一些人看到题目,马上就把它和永动机联系起来,认为永动机不能实现,是因为违背了能量守恒定律,让重力帮助推车,也违背能量守恒定律,也不可能实现。其实它没有违背能量守恒定律,它只是找到了一个比较省力的方法而已。举例说:一个人重五十公斤,让他走二十公里,他会感到比较费劲,消耗能量较大,如果给他一辆十公斤重的自行车,让他骑二十公里,他不会感到怎么费劲。从道理上来说,同样移动二十公里,体重五十公斤加自行车十公斤总重六十公斤比只有体重五十公斤更省力,为什么骑车反倒省力(省能量)呢?怎么解释能量守恒定律呢?关键还是方法问题。让重力帮助推车,也是方法问题,它利用了不平衡理论,让车轮始终处于不平衡状态,因而车轮更容易转动。正常情况下,让车轮转动比较费力,而让车轮保持相对不平衡,则需要较小的力就可办到。因此,让重力帮助推车,没有违背能量守恒定律。

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只看该作者 5楼 发表于: 01-09
网上有个专利技术,省力车轮,专利号202420289749.3    和这个说的差不多,可以参考。