纸桥承重设计问题的初步资料收集2(2)

统计数据。

6. 数据统计：

“凹”字 形 正方形 圆形 W形 #形 7. 数据分析：

27

20

25

24

17 83 130 158

18 76 155 162

15 72 108 143

17 77 131 154

#形承受能力要强于 W 形。 W 形承受能力要强于圆形。 圆形承受能力要强于“凹”字形。 “凹”字形承受能力要强于正方形。 正方形最差。 8. 实验结果：

我们通过实验发现#形承受外力的能力最强，而正方形的承受能力是最弱的。因 为“凹”字形和正方形与圆形、W 形、#形相比承受压力的能力相差太悬殊，所以， 我们把前两者和后三者分为两组来比较： a.“凹”字形虽然比正方形能承受更大的压力，但在两座桥倒塌前，正方形自 身的形变要小于“凹”字形，而“凹”字形桥面逐渐受压时，两片竖起的纸片会向 里靠拢，最终倒塌。而正方形在逐渐受压时，外形几乎不发生什么变化，等到正方 形四个角受力不均衡时，正方形会向一边倒，从而形成菱形倒塌。如果真的用这两 种桥面来造桥，那么这两种都不应用于车辆所过之桥，又由于正方形的桥面变化会 比较小，所以，建议选用正方形的作为人或动物所用之桥，而“凹”字形的则应不 被采用。

b.圆形桥面受到压力时，它会逐渐变为类似于拱形的样子，也就是圆底部的半弧向上弧，使力有一个循环从而可以更好地抵消力。可见，这也可以证明为什么古代会出现各式各样的拱桥，而有些至今仍在使用。W形桥面就是在无限地分解力，通过实验可以得出纸折的棱越多，那么其承受压力的能力就越强，这也就是我们3个数据相差如此悬殊的原因之一。而最后的形状完全是前两个的组合。这样可以把前两个形状的优点全体现出来，在圈中形成两组循环力和两组抵消力，便获得了最大的支持力。

c.W形和M形是有区别的。W形没有把两边的纸片利用进去，而这恰恰就是其破绽之处，压力容易使此两处发生形变，也减小了旁边几个棱的作用效果。若把W形倒过来，变成M形，那就好一些了。当然，单单这样的形状是不能成为桥梁的。 物体几何形状与承受力关系的探索

高二（3）班 朱铭煜、王航宇、刘 奇

指导老师：陆赵华

提出课题的缘由和背景：我们选择这个课题的目的主要有两个：首先，物体承受力的能力在我们的生活中应用十分广泛、无处不在，如我们上海最近几年所造的桥，它们的设计师就是充分的利用了力学知识。其次，我们应该根据自己的兴趣爱好来选择课题，我们对物理比较感兴趣。所以，我们做了这个选择。 研究目的和意义：拓展物理知识，理论联系实际。

提出问题：乌龟有很大的负重力，你捉一只乌龟，用重物压在它的背壳上或干脆站上去，再看看乌龟背颗有没有压碎？我们班级教室的三角厨的水缸里就有两只小乌龟，可以用作试验。

试验一

器材：一只长约3.5cm小乌龟，三本100页24开的硬面抄