體重驅(qū)動的鞋底清潔器

　　獲獎?wù)撸?/p>

　　北京市西城外國語學(xué)校 王婉約 潘煒

　　王婉約和潘煒在做值日時發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們經(jīng)常把操場的沙子、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不用電驅(qū)動，單靠人體重量就可以驅(qū)動鞋刷轉(zhuǎn)動的新型鞋底清潔器。

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

　　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，踩踏桿和網(wǎng)狀上蓋會同時降低三厘米。而與踩踏桿相連的動滑輪固定架也會同時下降三厘米，也就是滑輪組中定滑輪的固定架與動滑輪固定架之間的距離拉開了三厘米。根據(jù)物理知識可以算出，當(dāng)動滑輪固定架下降三厘米時，裝置中的單向軸套就會逆時針轉(zhuǎn)動約三圈多，而軸套逆時針轉(zhuǎn)動，里面的軸也跟著逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)軸套停止轉(zhuǎn)動時，里面的軸會因?yàn)閼T性繼續(xù)轉(zhuǎn)動，這樣鞋底就能被不停轉(zhuǎn)動的刷子刷干凈了。

　　幾組滑輪，看似簡單，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)，這個部件遲遲做不出來。后來他們在市場上四處走訪，終于在一種市面出售的自動拖把上找到了這個零件，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?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。中國曾被譽(yù)為“自行車王國”，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？

　　通過問卷、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)開始了對這個問題的調(diào)查。他們陸續(xù)對北京市城區(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)動車停車場；自行車租賃和寄存服務(wù)目前尚不完善。

　　針對這些情況，三位同學(xué)建議，希望政府能大力提倡和宣傳自行車出行，各級公務(wù)人員爭取做騎自行車上下班的榜樣。在城市道路路網(wǎng)規(guī)劃時，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。同時在自行車租賃服務(wù)方面，他們還建議簡化個人租賃自行車手續(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)保的電動自行車。