为什么山路要设计成很多弯?
根据物理学中的杠杆原理,在做功总量一致的前提下,增加移动的距离可以有效降低所需的力气。当我们爬山时,需要克服重力做的功取决于人的体重和垂直攀升的高度,这是一定的。修建弯曲的山路实际上是为了拉长爬升的路径,从而减小坡度,让行人在上升时更加省力。
根据物理学中的杠杆原理,在做功总量一致的前提下,增加移动的距离可以有效降低所需的力气。当我们爬山时,需要克服重力做的功取决于人的体重和垂直攀升的高度,这是一定的。修建弯曲的山路实际上是为了拉长爬升的路径,从而减小坡度,让行人在上升时更加省力。
原来如此!以前只觉着走直线上坡累,没想到背后还有杠杆原理和功的原理。这种设计确实很人性化,虽然路程长了,但每步的压力小了,对体力不支的人太友好了。
这个解释从物理角度挺直观的,但我觉得实际工程中还有一个很现实的原因:造价。如果修直线盘山公路,要么挖穿山体(隧道成本极高),要么修极陡的阶梯式道路(排水难、易滑坡且车根本爬不上去)。蜿蜒的曲线能更好地顺应山体地形,利用“展线”来平衡工程难度和通行安全,不仅仅是为了让人省力,更是为了车和设备的稳定性。
其实这里有个概念混淆了,杠杆原理是省力杠杆,但盘山公路主要用的是斜面原理,而不是杠杆。不过结论是对的,弯多确实是为了减小坡度,让人走起来不那么累,车开起来也不容易熄火或刹车过热。