马路边的科学观察

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  不知你有没有注意到:为什么马路不是平的?为什么有些马路铺的不是柏油而是混凝土?红绿灯中的红灯为什么总是在左边?——这些,其实是工程师的精巧构思!
  马路不平有利排水
  仔细看马路,你会发现它不是水平的,而是有一定的坡度。按理说马路应该设计成水平的,方便行走或行车。工程师却故意将马路两侧设计成斜斜的缓坡。下雨的时候,路面的水流就能快速集中到路边的水沟,以免路面积水,影响行车安全。
  几乎所有的马路边都有排水沟,如果不是两侧都有,至少一侧有。如果你有机会看到兴建新马路,会发现一定是排水沟设置完成后才开始铺设路面。可以说道路两侧排水沟的距离决定了道路宽度。
  排水沟与路基的高度差,则决定柏油的厚度。在施工契约中,通常会规定柏油应该铺多厚。
  柏油或混凝土功能不同
  虽然我们常说马路是“柏油路”,但并不是所有的马路都铺柏油。柏油路面踩上去硬硬的,却是工程师眼中的柔性铺面,而且温度越高时就越柔软。
  相对来说,混凝土的铺面是刚性铺面,例如高速公路接近收费站的路面就采用混凝土的刚性铺面,让接近收费站的车子开起来比较颠簸,来提醒驾驶人减速慢行。
  红绿灯顺序有学问
  你知道当我们面对红绿灯时,红灯是在左边还是右边?
  横排由左至右依序是红黄绿灯,纵排由上至下依序为红黄绿灯。因为红灯是比较重要的,所以将红灯设计在靠左侧或最上方的位置,是为了让路人有更大的角度看到红灯。
  灯号控制同亮与递亮
  你曾发现过有时候同一条路,每个路口的红绿灯都一起转成相同灯号吗?
  这是工程师为了避免让驾驶入在每一个十字路口都遇到红灯而采取的设计。灯号有“同亮”与“递亮”两种方式。同亮是同一个向的灯号同时变换为相灯号。递亮,是在车子到达号志前转换成绿灯,以便能快速通过好几个路口,这通常是上下班有大量车辆通过时的灯号控制。
  以后走路或搭车时,你也可以观察下,并想一想马路、水沟、路面、交通号志设计的意义。
  撞击的能量哪儿去了
  车轮经过柏油路及混凝土路面时,为什么会产生不同反应?一般球形物体在滚动时,球面上的点会连续接触到地面;因为在滚动,连续接触地面可以视为以微小的高度撞击地面,地面越硬,越容易反弹产生跳动。
  举例来说,在桌面上滚动一个棒球,我们可以听到滚动的“撞击声”,这表示每个撞击点的动能变成振动的能量传到了桌面、空气与我们的耳朵。如果把棒球放在柔软的塑料地垫上滚动,塑料地垫与棒球接触时,棒球滚动产生的能量会被地垫吸收,使地垫柔软内缩,不会硬碰硬,因此棒球不太会跳动。
  同理,像我们在地板上翻筋斗时,背部会比较痛,在塑料地垫或床上滚动时就不会痛一样,因为床垫已经通过凹陷内缩,吸收了我们的撞击能量。
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