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为什么桥设计成拱形的居多(高一物理)

高一物理第五长,第五节匀速圆周运动实例分析一节内容中,提到桥为什么设计成拱形比凹形的多,不明白为什么?

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2007-03-09

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  拱形桥,汽车在桥上行驶时,由于汽车方向的改变产生的向心加速度,需要向心力,拱形桥的圆心在桥下方,因而向心力方向向下,这就使重力与支持力的合力向下,即支持力小于重力。再根据作用力与反作用力相等,所以,汽车对桥的压力也小于重力。
  
  即对拱形桥的承重要求低。 同理,凹形桥的圆心在桥上方,因而向心力方向向上,这就使重力与支持力的合力向上,即支持力大于重力。再根据作用力与反作用力相等,所以,汽车对桥的压力也大于重力。即对拱形桥的承重要求高。

2007-03-09

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如果只用实践来解释,可以类比一下鸡蛋:从外面打破鸡蛋的时候需要用相当大的力量.而一半的蛋壳从里面往外打却需要相对较小的力量. 如果用理论, 只告诉你这个问题需要用"力的分解"和"圆周运动"部分知识来解答.具体如何解释在学完之后自然会明白.

2007-03-09

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  拱形桥,汽车在桥上行驶时,产生的离心力与汽车对桥的静压力是抵消的,对桥的压力比汽车的静压要小;如果是凹形桥,刚好相反,离心力是加在桥面上的,比汽车对桥的静压还要大。   另外还要考虑桥下河流的水上交通问题。

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