一大波逗逼「齒輪」來了
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預警:本篇超多逗逼動圖,建議在WIFI環境下觀看。
微信文章裡面是充斥了各種機械原理的動圖,尤其是各種齒輪傳動。相信你大約也見過不少,它們的畫風大多是這個樣子的…
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這是最常見的直齒圓柱齒輪傳動
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這是直齒圓錐齒輪傳動
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這是行星式直齒圓柱齒輪傳動
齒輪傳動是一門很專業的學問,可以分為十好幾種基本類型,下面是一張嚴肅的匯總圖…小編我並非機械專業…總而言之,這裡畫風不對,我們趕緊換!
「等等…」
「這篇文章的封面怎麼解釋?」
「我看很正常呀,那裡逗比了,不應該是下面這個樣子嗎?」
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……
其實如果這三個齒輪是在一個平面上的話,你會發現像上面那種連接方法這三個齒輪肯定是要卡住動不了的…因為相接觸的兩邊的切向速度方嚮應該是一致的,下面的這個才是正解…順便提醒一些準備做PPT的同志…
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好了,基本的概念咱們已經說的夠多了的,那麼…
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憋說話,你就看吧~
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2
憋說話
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3
憋說話
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4
這一定是學機械的吃貨
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5
還能繪圖,沒想到吧~
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這是小時候經常玩的…叫什麼我真的忘了…
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6
三維齒輪
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這個叫玉米齒輪,橫豎都能耦合
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……
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這是心形齒輪(二維的)
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這是心形齒輪(三維的)…揪心的感覺
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球形的齒輪……
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這哥們用樂高的工具拼出個球…
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誰說三個齒輪不能耦合
針對開頭那個圖(封面)說的,當提高一個維度之後,似乎就不是同一回事了,二維沒法做到的東西三維可以做到呀~這不就給了三個可行的方案~
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文章結尾有相關視頻
8
大齒輪淬火
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先把齒輪燒的紅彤彤的
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再把它放進水中淬火
我想經過這樣的處理這個齒輪的機械強度會變得很高,以前做冷兵器(大寶劍呀,大刀呀,撓子鉤子之類的)也要淬火的,大約一個道理吧~
9
ATP合成酶
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這是我當年學習生物物理時候老師講的知識,還好我還記得…這估計是本期最牛X的齒輪了吧(或許叫馬達比較好)…
這是哈弗大學做的分子馬達的科普視頻裡面的片段——ATP合成酶,對了,前些天分子馬達剛的諾貝爾化學獎~
ATP合成酶(旋轉馬達)主要由兩部分組成:嵌膜的F0部分(轉子。C亞基接受質子,γ亞基可轉動)以及膜外(朝向線粒體內部基質)的F1部分(定子,由三組α-γ亞基二聚體構成,呈三次旋轉對稱。每一組都可以處於空態、ATP佔據態或ADP佔據態。整個定子通過β等亞基固定在膜上)。合成ATP的大致機理:質子流從膜外向膜內流經馬達的轉子部分時,其上的γ亞基單向轉動,導致與其接觸的定子部分發生變形從而改變其佔據態、合成ATP並最終釋放。
ATP合成酶的結構與過程
在真實的細胞中,由於線粒體膜內外有別,馬達分子總是具有確定的取向,這是該馬達行使正常功能的前提之一。另一前提就是膜內外的質子勢能差,即質子動勢(PMF, proton motive force)。這要求線粒體內膜通透性極低,這由心磷脂(4條疏水尾部)來保障。
當F1水解ATP時,可推動gamma亞基反向轉動,從而對外做功。這個轉動形變(即120o 旋轉)至少包括了F1與ATP結合以及(ATP水解後)ADP釋放、Pi釋放這三個機械步驟,正是在這些形變步驟中ATP合成酶馬達能拖動負載做功,並且其效率幾近於100%!
最後補充一句:不可逆(或非平衡)因素(如由與之耦合的化學過程導致)是推動分子馬達運動的根本原因。——這是當時考試前老師畫的重點,含義感興趣的同學查查資料驅動蛋白Kinesin(步行馬達)的資料,你會明白這句話的真正含義。
10
居然還有遊戲
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這遊戲小編表示沒有玩過,似乎叫一個齒輪改變世界,單機小遊戲
請大家看小電影
到最後了還是老習慣啊~
齒輪基本知識
三個齒輪耦合
哈佛分子馬達科普
其實編少我第一次見到前面這些東西表情是這樣的……
……
好了,本期科學日就到這裡啦~
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