一,、電動(dòng)輪船的科學(xué)原理?小電動(dòng)船模型的原理:即背景技術(shù): 電動(dòng)玩具模型是玩具中的一大類(lèi),各種小船即是其中之一,為實(shí)現(xiàn)電動(dòng)模型小船轉(zhuǎn)彎通常有兩種方式,一是用兩個(gè)馬達(dá)各帶一個(gè)螺旋槳,通過(guò)兩馬達(dá)產(chǎn)生不同的推力和方向來(lái)改變小船的方向,另一種是一個(gè)馬達(dá)用來(lái)驅(qū)動(dòng)螺旋槳,另一個(gè)馬達(dá)用來(lái)改變舵的方向或螺旋槳的方向,。 二,、輪船的仿生學(xué)原理?輪船是模仿鯨魚(yú)發(fā)明的,,現(xiàn)代輪船指用機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)的船只,,多用鋼鐵制造。 原始的輪船是以人力踩踏木輪推進(jìn),,近代輪船是以蒸汽推動(dòng)外部明輪輪槳的蒸汽船,,現(xiàn)代輪船多用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。 現(xiàn)代輪船的蒸汽機(jī)還有其它提高其效率的機(jī)構(gòu),。往往有多個(gè)汽缸連在一起,。蒸汽從一個(gè)汽缸出來(lái)后還被輸入下一個(gè)汽缸,。這些汽缸的直徑一個(gè)比上一個(gè)大,。這樣雖然蒸汽的壓力在每通過(guò)一個(gè)汽缸后不斷減小,但它對(duì)每個(gè)活塞施加的總的力卻是相同的,。 三,、輪船發(fā)明理念?用鋼鐵制造的輪船,,由于船體做成空心的,,使它排 開(kāi)水的體積增大,受到的水的浮力也隨之增大,,這時(shí)船受 到的浮力等于自身的重量,,所以船就能浮在水面上了。2000多年前,,阿基米德發(fā)現(xiàn)了浮力的規(guī)律:浸在液 體中的物體,,當(dāng)它所受的浮力大于重力時(shí),物體就上??;當(dāng)它所受的浮力小于所受的重力時(shí),物體就下沉;當(dāng)它所 受的浮力與所受的重力相等時(shí),,物體就懸浮在液體中,,或 漂浮在液體表面上。 當(dāng)船運(yùn)載貨物時(shí),,它的載重量越大,,需要的浮力也 越大,所以吃水就越深,;載重量越小,,需要的浮力也越 小,所以吃水就越淺,。水能載舟,,也能覆舟。如果船漏水了,,船艙里就會(huì) 灌滿水,,輪船的重量就會(huì)慢慢超過(guò)它排開(kāi)水產(chǎn)生的浮力, 這個(gè)時(shí)候輪船就會(huì)沉入水底,。 “輪船”一詞的出現(xiàn)與船的動(dòng)力改革有關(guān),。在中國(guó)唐代,李皋把船的舷側(cè)或尾部裝上帶有 葉的槳輪,,靠人力踩動(dòng)槳輪軸,,使輪軸上的槳葉撥水推動(dòng)船體前進(jìn),發(fā)明了“槳輪船”,。 由于這種船的槳輪下半部浸沒(méi)水中,,上半部露出水面,因此稱(chēng)為“明輪船”或“輪船”,,以和 人工劃槳的木船,、風(fēng)力推動(dòng)的帆船相區(qū)別。 18世紀(jì)后期,,一個(gè)叫約翰?菲奇的美國(guó)人利用蒸汽機(jī)作為動(dòng)力,,驅(qū)動(dòng)船體工作,制造了世 界上第一艘機(jī)械船,。人們對(duì)機(jī)械船非常喜愛(ài),,并將“輪船”一詞作為機(jī)械船的專(zhuān)用名詞。 菲奇出生于農(nóng)民家庭,,從小過(guò)著貧苦的生活,,只讀過(guò)兩年小學(xué)。 可是他通過(guò)刻苦自學(xué),,仍掌 握了大量實(shí)用知識(shí)和技術(shù),。 在一個(gè)星期天的早晨,,菲奇從教堂做禮拜回來(lái),這時(shí)一輛馬車(chē)從他身邊飛快地奔馳而過(guò),,原 來(lái)拉車(chē)的馬受驚了,。 菲奇想到:難道非得用馬拉車(chē)?就不能讓車(chē)子自動(dòng)在街上跑嗎,?能不能用眾所周知的蒸汽 力量來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)子呢,?道路上盡是石子,車(chē)不好走,,可如果在水面上走,,就不會(huì)有什么阻力,能不 能利用蒸汽來(lái)開(kāi)船呢,? 這些想法刺激了菲奇的創(chuàng)造欲望,,他先繪制出圖紙,又讓人按照?qǐng)D紙將模型制造出來(lái),。 然 后,,他帶上這個(gè)模型,到各州去請(qǐng)求議會(huì)支持他的發(fā)明,。一開(kāi)始,,理會(huì)他的人并不多。但他鍥而 不舍的精神最終感動(dòng)了新澤西州議會(huì),,批準(zhǔn)他從1788年起享有14年的專(zhuān)利權(quán),。 沒(méi)過(guò)多久,一家造船公司在費(fèi)城成立,,老板就是菲奇,。 第一艘機(jī)械船于1787年制造成功。1790年,,該船在費(fèi)城到巴林敦的地拉維亞河上開(kāi)始定 期航行,。 后因他做投機(jī)生意,,年終決算虧了很多錢(qián),,公司只好關(guān)門(mén)。 近代輪船的發(fā)明人是科學(xué)家富爾頓,。 1802年,,富爾頓在英國(guó)倫敦與發(fā)明蒸汽機(jī)的瓦特相 識(shí)。后來(lái),,他在歐洲展開(kāi)對(duì)輪船制造的研究,,工作取得了很大進(jìn)展。他所創(chuàng)制的一艘8馬力的 蒸汽輪船在法國(guó)的塞納河下水,,取得了很大的成功,。 在那個(gè)時(shí)刻,,他為眼前的成功而沉醉C3 可惜的是,在夜幕降臨之后,,一場(chǎng)狂風(fēng)把這艘船打沉了,。 1807年,富爾頓回到故鄉(xiāng)美國(guó)^ 不怕挫折,、才智過(guò)人的他又在紐約造成了一艘輪船,,命名為“克萊蒙特號(hào)”。 這艘船長(zhǎng)47米,,寬9米,,排水量達(dá)到100噸。船體的兩側(cè)各有一個(gè)輪子,,與大水車(chē)非常相 似,。 8月9日,“克萊蒙特號(hào)”終于下水,,船體兩側(cè)的水輪將河水輕輕攪動(dòng),。輪船繼續(xù)向前行駛, 從紐約到阿爾巴尼城,,行駛速度達(dá)到8千米/小時(shí),,完成了往返480千米的長(zhǎng)距離航行。 富爾頓成功了,!他開(kāi)創(chuàng)了輪船制造業(yè)的新紀(jì)元,。 后來(lái),人們對(duì)輪船進(jìn)行革新,,用螺旋槳推進(jìn)器取代了槳輪,。 機(jī)械船雖然沒(méi)有了輪子,但因?yàn)?稱(chēng)呼上的習(xí)慣,,這種用螺旋槳推進(jìn)的船仍沿用了“輪船”的稱(chēng)呼,。 現(xiàn)在,輪船的變化是日新月異的,。 人們制造輪船時(shí),,已不再用鐵作為原料,而是選擇了質(zhì)量 更優(yōu)的鋼材,。船舶的驅(qū)動(dòng)已不依靠蒸汽機(jī),,而是依靠柴油機(jī)、蒸汽輪機(jī),、燃?xì)廨啓C(jī),,甚至更先進(jìn) 的核動(dòng)力裝置。 |