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第九辑 科技（第2页）

为什么各种交通工具可以长期共存

我们都知道，要跨越海洋或渡过没有架设桥梁的河流，需要借助船舶为交通工具，当然也可以乘坐飞机；而在陆上旅行时，如果旅途较长，常常需要乘坐火车，或者乘飞机以缩短旅行时间，短途乘汽车最为方便。现在，许多地区和城市之间的交通十分发达，如上海和南京之间，就有飞机、火车、汽车和轮船等交通工具可供人们选择。这些交通形式相互竞争，但却能长期共存，这是为什么呢?

原来，各种交通形式各有所长，因此都有存在和发展的价值。火车基本上不受气候情况的影响，不管是刮风下雨，还是起雾飘雪，火车通常都能准时开车、准时到站；火车的速度也比较快，安全性较好，因而长期以来，一直是长途陆运的主要工具。公路运输是近年来发展最快的交通运输方式之一，尤其是随着各地高速公路的建成和汽车性能的大大提高，汽车行驶的速度已可以和火车相比了。公路交通运输的最大优势，就是公路网络四通八达，汽车行驶机动灵活，可以到达城乡的每一个角落，无沦是乘客还是货物，都能实现“门到门”的服务，因此受到人们的广泛欢迎。但与火车相比，汽车在人力、物力和能源等方面的耗费都比较高。

在所有交通工具中，飞机的速度最快，但能源消耗和运输成本也最高；而船舶的航行速度最慢，而且最容易受恶劣气候的影响。对于现代社会祟尚时间价值的人们来说，由飞机来实现快速交通和运输，无疑是一种理想的选择。不过，船舶运输虽然速度较慢，但像煤炭、石油、矿石、粮食及建筑材料等货物，由于其体积和数量巨大，价值相对较低，且往往需要通过跨诲进行长途运输，因此选择水路船运仍然是比较实际的方式。同时，作为观光旅游的一种载体，船舶也是一种很好的休闲和旅行相结合的交通工具。

随着社会经济的发展，交通运输的速度也有了很大提高。同时，人们的物质生活也得到了极大的丰富，在公务、旅游、寄运货物等场合，可以根据时间、费用、气候以及个人爱好等因素，方便地选择合适的交通和运输方式，这就是各种交通工具能够长期共存的原因。

知识点：交通工具、运输、优点

为什么越野车能轻松地翻山越岭

无论是沙尘飞扬的沙滩荒漠，还是泥泞崎岖的山区公路，或者是湿滑难行的浅河石滩，都无法阻止越野车勇往直前的车轮。为什么越野车能轻松地翻山越岭呢？

原来，越野车的设计结构不同于普通汽车。越野车的功率一般比较大，它的4个车轮全都具有驱动功能，而普通汽车一般采用两轮驱动，因此，越野车在爬坡时常常显得特别“轻松”。越野车的刹车性能也十分优良，非常适合于需要急停急动的复杂道路条件。

更重要的是，越野车的底盘离地较高，这样，在高低不平的路面上行驶时，就不易碰伤车体了。同时，越野车的转弯本领也极高，能在很小的范围内转弯、掉头，这当然特别适合在山地公路上行驶了。

另外，越野车的轮胎通常比较大，也比较宽，这样就能提高车辆的离地间隙，增加轮胎与地面的接触面积。我们知道，汽车在松软的路面和沙滩上行驶时，车轮会因陷在泥沙中而大大影响行进速度，而宽轮胎就可以缓解车轮下陷的程度，从而保证汽车的驱动性能。目前，许多越野车采用调压轮胎，汽车在行驶时，驾驶员可以根据不同路面来调节轮胎气压，改变轮胎的宽度。如汽车在坚硬的路面上行驶时，可保持较高的胎内气压，以减少滚动阻力和轮胎的磨损；当汽车行驶在松软的泥沙路面上时，可使胎内气压降低约一半；如果是在沼泽地带或雪地上行驶，胎内气压可再减小一半，以便加大轮胎与地面的接触面积，降低轮胎对地面的压力，提高其附着性能。

越野车有了这么多优良的性能，难怪它能轻松地翻山越岭了。

知识点：越野车、设计、功率、底盘、轮胎

为什么汽车可以不用钥匙

在我们的日常生活中，各种汽车、摩托车甚至助动车，都离不开钥匙：开车门用钥匙，开行李箱用钥匙，开汽油箱用钥匙，最重要的是，发动汽车时点火也离不开钥匙。可以说，离开钥匙，汽车将寸步难行。

可是，一些汽车制造公司目前已经开发了一种无钥匙汽车。这种汽车采用一套先进的电子控制系统，传统的汽车钥匙被一个信用卡大小的电子装置取代。该装置上有信号接收器和发送器，使用微型电池，使用者可方便地将其随身携带。使用时，只要将信用卡式装置插入车身上的专用卡孔，车上的电子装置就会发出信号，核对密码后，车门将自动打开。上车后，只要按动相应按钮，汽车便会点火启动。同时，这种信用卡式装置还具有控制车库门、发出警报等其他功能。用这种信用卡式装置取代车辆所用的多把钥匙，其结果是以精密、小巧的电子材料，取代车门及发动机内复杂的机械设计和连接机构，这将减轻一部分车辆设计重量，同时，也为未来汽车在各方面升级换代作好了准备。

知识点：汽车钥匙、电子控制系统

为什么汽车轮胎上有各种凹凸不平的花纹

绝大多数车辆，如大卡车、小汽车、公共汽车、无轨电车、三轮车、自行车和轮式拖拉机等，使用的都是橡胶轮胎。有意思的是，轮胎并不是光滑的，而是有许多凹凸不平的花纹。而且，轮胎不同，花纹的形状、宽窄也各不相同。这是为了好看吗?原来，车辆轮胎上的花纹，是为了加大车轮与地面间的摩擦力，防止车轮在路面上打滑。例如，我们穿上底面已经磨光的球鞋在结冰的马路上走，很容易摔跤，这是因为鞋底与地面的摩擦力太小，所以难以举步。当穿上鞋底有花纹的新球鞋，就不容易滑倒了。车轮上有各种花纹，也是同样道理。

在轮胎上设置花纹，起始于1892年前后。开始时，轮胎花纹非常简单，仅是些直线型的楞花。以后，随着车辆载重量和行驶速度的日益提高，以及路面的改进，轮胎花纹才逐渐多样、复杂起来。现在，人们习惯将车轮花纹分为通用、高越野性和联合式花纹3大类，而它们的几何形状大体有纵向直线、横向直线、斜线、块形和混合式等5种。通用花纹也叫公路花纹，是使用最早而又最普遍的一种，它们可以消除噪音，所以也称无声花纹。高越野性花纹专供车辆在荒野及松软土地上行驶，块大，都带有宽而深的“啃泥”花纹沟，行驶时不易夹石、藏土和打滑，它们特别适用于牵引力和对地面抓着力要求高的拖拉机、起重机。联合式花纹的轮胎既能在硬性路面和沙砾路上行驶，亦可以驶于松散、泥泞或冰雪路面上。针对我国地形复杂、公路路面质量差别很大的情况，这种联合式花纹有它特殊的使用价值。

知识点：汽车轮胎、轮胎花纹、摩擦力

为什么汽车的前窗玻璃是倾斜的

现代汽车的发展速度非常之快，无论是整车外形，还是内部的构件，甚至是汽车的材料、燃料及其功能，也都在很短时间内发生着令人目不暇接的变化。可是，不知你注意到没有，无论汽车怎么变，汽车的前窗玻璃在安装时，上部总是向后倾斜成一定角度。这是为什么呢?

汽车玻璃如此倾斜安装有不少好处。首先，这种形式使车辆看上去更美观，绝无突兀的棱角。其次，汽车在向前行进的过程中会遇到较强的空气阻力，前窗玻璃向后倾斜，能使迎面而来的空气“轻易”地从玻璃上方流过。因此，前窗玻璃倾斜安装符合减小空气阻力的道理，是汽车向流线型发展的一个组成部分。

不过，汽车前窗玻璃倾斜安装的更重要原因，却是为了保证行车的安全。你一定会有这样的体会：当你晚上乘坐在公共汽车上，透过竖直安装的侧向玻璃窗向外观望时，如果车内比较明亮，车里面的景物就会在玻璃上形成清晰的虚像，这个虚像会和窗外的景物重叠在一起，常会使人产生难辨内外的幻觉。这时的玻璃窗，就像是一面透明的镜子。如果汽车的前窗玻璃也是竖直安装的，车内景物的虚像就会反映到前窗玻璃上，它和车外景物的影像重叠混杂在一起，就会给观察道路和车流、行人情况的司机造成视觉上的困惑，极容易导致交通事故的发生。

那么，为什么把前窗玻璃倾斜一定角度后，就能避免视觉干扰呢?原来，汽车前方的景物是通过光线透射过玻璃而落入司机的眼腈里的，而车内景物的虚像则是由于玻璃反射光线的原因被司机所看到。因此，汽车前窗玻璃经过倾斜后，它的透射光线性能几乎未变，却将车内景物的虚像反射到了司机视野的上方，因而对行车安全有非常实际的作用。

知识点：汽车前窗玻璃、虚像、美观、阻力、安全

为什么铁路上的钢轨要做成“工”字形

火车是沿着两条平行排列的钢轨行驶的，钢轨下每隔一定距离铺设着方方正正的粗大枕木，这使路基能够承受火车的沉重压力。

不知你注意过没有，铁路上的钢轨并不是简单的“上”形，而是设计成上窄下宽的“工”字形。这是为什么呢?

大家知道，火车的载重量都很大。为了能经得起载重很大的车辆施加的压力，钢轨的顶面要有一定的宽度和厚度；同样，为了提高钢轨的稳定性，钢轨的底面也要有一定的宽度；而且，为了与带有轮缘的车轮相吻合，钢轨又要有一定的高度。“工”字形的钢轨正好能满足这三方面的要求，而且从材料力学的观点来看，这种形式的钢轨强度最高，能充分合理地利用钢材。因此，“工”字形断面就被选为最好的钢轨断面。

“工”字形的钢轨在铁路上已沿用了100多年，除了为适应机车载重量的增大和车速的提高，增大钢轨的断面和改进各部分细节的设计以外，钢轨的形状几乎没有什么改变。但这也不是说钢轨的形状永远不会改变了，铁路工程师们一直在从事这方面的研究，希望能找出更合理更经济的钢轨形状。

知识点：钢轨、“工”字形钢轨、载重量

为什么摩天大楼最怕火灾

摩天大楼遇到的灾害中，火灾造成的人员伤亡较大，财产损失也极为严重，是仅次于地震的“高楼杀手”。据统诈1961-1964年间，日本旅馆每年发生火灾400次以上，美国则多达1．18万-1．24万次，如著名的世界贸易中心。高楼失火原因的统计表明：因吸烟引起的占35％，电气线路事故占22％，其余为取暖、炊事、煤气等。由于在建筑布置上，大楼底部几层大多是厨房餐厅、地下室、车库、仓库、变压配电室等易于引起火灾的用房，加上通风条件较差，失火后因氧气不足造成燃烧不充分，从而产生大量刺激和性有毒的烟雾，造成高楼内的居住者因窒息而死亡。

高层建筑中竖直的井道就像生炉子时的拔气管，管子愈长拔气作用越强烈。一座摩天大楼仅电梯井通常就有几处到几十处之多，另外还有楼梯间、垃圾管道、污衣投递管、卫生管道间、电缆井等，数量多、截面大，分布各处，又贯穿大楼上下，常常有几十米到几百米之长，因而会形成抽吸力强大的拔气管束，后果十分可怕。如日本某旅馆因客人把烟头丢进垃圾管道引起火灾，结果烧毁7-10层。

有些高楼设计不合理，走廊布置不是环形而是尽端式的“死胡同”。当发生火灾时，慌乱的人流在能见度很差的烟雾中，因眼睛受刺激或缺氧，而难于找到出口处，造成人员的重大伤亡。

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