體重驅(qū)動(dòng)的鞋底清潔器

　　獲獎(jiǎng)?wù)撸?/p>

　　北京市西城外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 王婉約 潘煒

　　王婉約和潘煒在做值日時(shí)發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們經(jīng)常把操場(chǎng)的沙子、臟土帶進(jìn)教室。雖然目前市面上有一種鞋底清理裝置，但是它必須通電后才能使用。所以兩位同學(xué)就想到是否能做一個(gè)不用電驅(qū)動(dòng)，單靠人體重量就可以驅(qū)動(dòng)鞋刷轉(zhuǎn)動(dòng)的新型鞋底清潔器。

　　在這個(gè)想法的驅(qū)動(dòng)下，王婉約和潘煒開始了他們的試驗(yàn)。他們經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，終于找到了一種既安全又有效的設(shè)計(jì)方案。這套裝置由踩踏桿、滑輪組、慣性輪、單向軸套、軸承和主動(dòng)齒輪組成，可以把人體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為軸承轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能。

　　工作原理是這樣的，腳踏桿上面是新型鞋底清潔器的網(wǎng)狀上蓋，當(dāng)人踩到上面時(shí)，踩踏桿和網(wǎng)狀上蓋會(huì)同時(shí)降低三厘米。而與踩踏桿相連的動(dòng)滑輪固定架也會(huì)同時(shí)下降三厘米，也就是滑輪組中定滑輪的固定架與動(dòng)滑輪固定架之間的距離拉開了三厘米。根據(jù)物理知識(shí)可以算出，當(dāng)動(dòng)滑輪固定架下降三厘米時(shí)，裝置中的單向軸套就會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)約三圈多，而軸套逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，里面的軸也跟著逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)軸套停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，里面的軸會(huì)因?yàn)閼T性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣鞋底就能被不停轉(zhuǎn)動(dòng)的刷子刷干凈了。

　　幾組滑輪，看似簡(jiǎn)單，但是卻需要扎實(shí)的物理學(xué)基礎(chǔ)才能將它“玩轉(zhuǎn)”。王婉約和潘煒為了制成這套裝置，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，單向軸套就是一大難點(diǎn)。起初，因?yàn)槿鄙俨牧虾图庸ぜ夹g(shù)，這個(gè)部件遲遲做不出來(lái)。后來(lái)他們?cè)谑袌?chǎng)上四處走訪，終于在一種市面出售的自動(dòng)拖把上找到了這個(gè)零件，并最終完成了他們的作品。

　　北京城區(qū)自行車出行調(diào)查

　　獲獎(jiǎng)?wù)撸菏锥紟煼洞髮W(xué)附屬第二中學(xué)

　　段佳雨 北京市育才學(xué)校 亓子晗 宋禹瀟

　　選擇自行車這種“綠色出行”方式，不僅可以改善空氣質(zhì)量，減輕交通壓力，更為出行者提供了鍛煉身體的好機(jī)會(huì)。中國(guó)曾被譽(yù)為“自行車王國(guó)”，但隨著人們生活水平的提高，目前在北京自行車出行的比例卻不斷下降。究竟是什么原因?qū)е氯藗冎饾u放棄自行車出行？哪些措施可以幫助人們重拾自行車出行的熱情？

　　通過(guò)問(wèn)卷、實(shí)地、居民訪談、專家咨詢等方式，段佳雨、亓子晗和宋禹瀟三位同學(xué)開始了對(duì)這個(gè)問(wèn)題的調(diào)查。他們陸續(xù)對(duì)北京市城區(qū)居民自行車出行意愿、小區(qū)居民自行車保有量、典型擁堵路段自行車出行情況、公共租車點(diǎn)自行車租賃使用情況、政府機(jī)關(guān)工作人員出行方式等做了調(diào)查。

　　調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前北京有約20%的居民選擇自行車作為出行工具；小區(qū)居民人均自行車擁有量為0.85輛，但經(jīng)常使用的自行車只占總量的65%，自行車閑置多、使用率低；自行車道被占用現(xiàn)象非常普遍，許多自行車道上各種車輛“混行”，或者干脆成了機(jī)動(dòng)車停車場(chǎng)；自行車租賃和寄存服務(wù)目前尚不完善。

　　針對(duì)這些情況，三位同學(xué)建議，希望政府能大力提倡和宣傳自行車出行，各級(jí)公務(wù)人員爭(zhēng)取做騎自行車上下班的榜樣。在城市道路路網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，重新設(shè)置自行車專用道寬度。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，道路寬度為 2.5～3米較為適宜。同時(shí)在自行車租賃服務(wù)方面，他們還建議簡(jiǎn)化個(gè)人租賃自行車手續(xù)和減少租金，可以采取公交卡或手機(jī)刷卡，加大自行車循環(huán)速度。此外還要適度發(fā)展既節(jié)能又環(huán)保的電動(dòng)自行車。