大車的輪轂為什麼總是前凸後凹?| 趣問萬物_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育2021-06-09 07:10
撰文 | Mirror
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大車的輪轂為什麼總是前凸後凹?

圖源:Pixabay
觀察公交車、客車、貨車等大型車輛的輪轂(輪胎內連接車軸的金屬部件),通常都是前輪轂中央凸出,後輪轂凹陷。對比小汽車,它們的四個輪轂就沒有這種區別。
小汽車都不這麼凹造型,更注重實用性的大型客運和貨運車輛自然也不是為了外觀凹凸有致,這背後的原因依然很實際。

圖源:Pixabay
最初往車軸上裝輪胎時,無論前後,都是輪轂凹面朝內,凸面朝外,凹槽部分用來安裝內部配套結構。
然而大車載重量大,意味着要承受的壓力也大。所以一般會給大型車多安幾個輪胎分散重量。
別看很多大車表面上是4個輪胎,其實後輪是兩對“雙胞胎”,只是靠內的兩個被遮擋了。

雙後輪結構 | 圖源:pxhere
多了兩個兄弟分擔重量,壓力自然就減輕了。萬一哪個輪胎在半路上自爆了,車輛也不至於立即失穩。
而靠外側的一對後輪就安在內側後輪轂的凸起結構上,彼此凸面相對,便於螺絲連接。所以從外側看後輪轂是凹的。

兩個輪轂的連接方式 | 圖源:discounttire
那為什麼不給前輪也安排上?
因為前輪是導向輪,得負責轉向,需要保持靈活度,兩個厚輪胎疊加起來,轉向會費勁許多,所以額外承重的擔子就落到了後輪身上。
成對穩定,單身自由,凹凸有致,各司其職。

失去蟻后的蟻羣會怎樣?

圖源:Pixabay
整個蟻羣都是蟻后的後代,它的壽命從幾年到二三十年不等。一旦蟻后死亡,羣蟻無首,是亂成一團走向滅亡,還是像蜜蜂那樣馬上培育新的繼任者?

切葉蟻的七種工蟻(左)和蟻后(右一及右二) | 圖源:Wikipedia
很多時候結局是前者。大多數蟻羣只有一個蟻后。工蟻雖為雌性,但通常沒有生育能力,只能任蟻羣逐漸衰亡。不過,年輕的“公主們”依然有機會建立新的王國。

受精卵發育成雌蟻,未受精的發育成雄蟻 | 圖源:Wikipedia
未來蟻后是從一批養尊處優的幼蟲中誕生的,它們獲得了足夠的營養,長出翅膀。

蟻羣相親大會準備現場 | 圖源:Wikipedia
待到時機成熟,公主們便會飛出巢穴和其他蟻羣中,同樣長着翅膀的“王子”聯姻(婚飛 ),然後帶着受精卵成為折翼的蟻后,獨立繁育出新的蟻羣。

準備建立新王國的年輕蟻后 | 圖源:Wikipedia
少數種類(如阿根廷蟻)的蟻羣擁有多個蟻后,它們的擴張速度很快,即使某隻蟻后死去,也不會崩潰。
平民逆襲的特殊情況在某些蟻羣中也存在,一類具有生育能力的工蟻(gamergate)可以在沒有蟻后的情況下承擔起維持種羣的作用。

彩色牙膏為什麼會刷出白色泡沫?

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市面上的牙膏、肥皂、沐浴露等等洗滌劑五顏六色,可搓一搓就都變成了白沫。
洗滌劑發揮清潔功能的關鍵成分是表面活性劑,正是它們製造出了泡泡。無數微小的泡泡組成了白色的泡沫。

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可泡泡的薄膜是液體,為什麼沒有沾上洗滌劑的顏色?這是因為洗滌劑中添加的色素不多,變成泡沫後,又混入了大量空氣和水,就被稀釋到看不出來,單獨看每個泡泡依然是透明的。當然,如果色素夠多,你也可以看到彩色的泡沫。
既然泡泡是透明的,為什麼泡沫是白色的?
一個泡泡可以順利讓大多數光線透過,但是一堆小泡泡擠在一塊,光線就得在各個表面上經歷一波三折,到處反射、折射,最後不同色光一起進入我們眼中看起來就是白色的。單顆鹽粒或糖粒是透明的,但是堆到一起顯白,也是同樣的道理。

耐熱玻璃和普通玻璃有什麼區別?

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正熱着食物,玻璃碗啪地裂開了。血淚教訓告訴我們,普通玻璃器皿無法忍受太大的温度變化。但玻璃中的特種兵——耐熱玻璃就可以放心地在微波爐、烤箱中使用。
同為玻璃,兩者的主要成分都是二氧化硅(石英)。造成性質差異的是佔少數的其他成分。

石英(左)和玻璃(右)的分子結構,前者是晶體,後者不是 | 圖源:corning museum
普通玻璃又被稱為鈉鈣玻璃,因為它的原料中還有碳酸鈉(純鹼)和碳酸鈣(石灰石)等。而最常見的耐熱玻璃是硼硅玻璃,其中含有8%~13%的氧化硼。
熔制普通玻璃的温度不高於1600℃,而硼硅玻璃需要比這更高的温度。後者的軟化温度也高於前者(敲黑板:非晶體沒有固定熔點)。
經過高温熔鍊的硼硅玻璃內部形成了比普通玻璃更加完整緻密的網絡結構,不僅更硬、更耐高温,而且熱膨脹係數低,只有普通玻璃的1/3,因此抗熱震性能更強。這意味着即使温度變化大,硼硅玻璃熱脹冷縮的幅度也不會太大,由此產生的熱應力就不至於使玻璃碎裂。
普通玻璃:我也想交個硼友。

封面圖來源:小編蹲馬路邊抓拍
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參考資料儲存於石墨:
https://shimo.im/docs/K3GVYgpDGQ8qgdYh