手表被你每天戴在手腕上,多么稀松平常。但你知道为什么世界上有一块手表没有钻石镶嵌,身价却高达15万美元吗?你习惯用手机,但你知道对方为何能听见你的声音?还有许多你能熟练使用的东西,却不知道它的原理。没关系,看完下面的文章,你会眼界大开。
——编者
保时捷价值15万美元手表
保时捷最新款手表,是世界上第一块使用数字显示屏、但却由发条和齿轮驱动的手表。它由800个零部件组成,让我们一睹其庐山真面目吧。
时间精度装置
保时捷的时间精度装置与其他类型的机械手表相似,但更为准确和耐用,这归功于精密的设计和组装。钟表的动力来自一个慢慢松开的主发条。
随着主发条的“能量释放”,齿轮将动力传送到摆轮(平衡轮),摆轮再将动力转变为固定频率(1小时28800次,或者说1秒钟8次)的来回摆动——类似于一个小钟摆。这种摆动带动擒纵轮(第一个将频率降低到每秒钟1次的齿轮),进而驱动秒针、分针和时针。
自动上发条装置
只要戴表的人走路时摆动手臂,钟表一侧的表柄(由加重过的金钯合金制成)便会绕着钟表表面作圆周运动,这种圆周运动将起到为手表上弦的作用,从而驱动一系列的齿轮。
精密计时计
这很像赛跑中使用的秒表,计时的范围可达10个小时。保时捷的这款机械手表第一次使用了数字显示屏:刻度盘显示的是数字,代替了以往的秒针、分针和时针。每一个刻度盘都由一个单独的发条驱动。秒针转动一周后,会驱动一个杠杆,改变分钟刻度盘上的数字(例如从1分钟变成2分钟);分针转动一周后,也会驱动另一个类似的杠杆,从而改变小时刻度盘上的数字(例如从1小时变成2小时)。
备用能量显示器
备用能量显示器可以告诉使用者这块钟表还能运行多长时间——如果不额外上发条的话。备用能量的显示是由与主发条相连的齿轮完成的,实际上显示的是发条的松紧程度。
保时捷计时器备有3个额外的发条。当计时器开始工作时,带动分钟刻度盘的发条(10个小内转动600圈),会在时间保持发条启动前停止工作,钟表自动切换到计时器监控模式,这种技术在钟表制造史还是第一次。
为何价值15万美元
简单地说,先进的机械原理,使得这款手表的功能不再局限于显示时间。钟表制造商在制造过程中进行了创新,采用了一些新设计,比如说保时捷的数字显示屏、备用能量显示器,以及其他装饰。
目前世界上最昂贵的手表是由江诗丹顿制造的价值150万美元的“Tour de l‘Ile”,它号称“世界上最复杂的手表”,共具备16种不同的特性:三问报时、日落时间显示、万年历功能、秒针时间区、陀飞轮设计、时差显示及夜空图等。
保时捷机械表的规格:
尺寸:宽1.9英寸,高0.7英寸(1英寸=2.54厘米)
重量:4.86盎司(1盎司约合28.3克)
价格:15万美元(1美元约合8元人民币)
外层材料:钛
零件数量:大约800个
生产数量:40块
研发时间:4年
精度:每天误差不超过4秒。
打手机要走的“路程”
按手机上的“拨号”键,看似很简单,其实不然。接下来这通电话要走完一条非常复杂的路线,对方才能听到你的声音。即使对方与你只是相距10英尺(1英尺约合0.91米),信号仍然要走完这段路程。
你用手机打电话,手机将发送出一系列的编码。通常,这些编码包括电话号码、序列号以及载波信号。通过公共转换电话网,这些编码被发送到距离你最近的信号接收塔。
光纤和铜线电话系统利用信号塔,将这些信息发送到距离手机用户最近的移动电话转换站,移动电话转换站(每个区号至少有一个)接着发回信号,告诉你的手机对方是否已经收到信号。打电话,也就是这个过程的不断重复。
打电话:当你给某人打电话时,手机将数据与你拨的电话号码发送到最近的信号塔,信号塔将这些信息发送到移动电话转换站。移动电话转换站先将你的电话保存在公共转换电话网上,然后再与你联系。如果打给固定电话用户,电话就能直接连接到对方。如果你打给另一个手机用户,电话会被发送到接收者所在的区号的公共转换电话网。
接电话:一旦电话被接通,你的手机将你的声音转换成数字信号。和模拟信号相比,数字信号在手机信号塔上使用的无线频率所占用的空间较小,这样每一个塔可以处理更多的电话。当移动电话转换站接到打给你的电话后,它通过最近的塔建立连接,接着把这个电话发送给你。你的电话利用数字信号处理器,将数字信号还原成模拟信号。于是,声音就传到了你的耳朵里。
完美赛车
印地赛车的时速可达230英里(1英里约合1.61公里),弯道控制好,刹车性能佳。
空气动力系统
碳纤维材料制成的前翼和后翼(本质上就是飞机的上翼和下翼),使赛车高速行驶在赛道上,即使车速达到每小时230英里,它们也能像胶水一样紧粘在上面。
操控系统
上控制臂和下控制臂将车辆连在底盘上,并进行了空气动力优化,拥有一个泪珠形的横截面。可调节的超硬的充氮减震器,可防止赛车在拐弯时的车身滚动。和一般的商业轿车的垂直减震器不同,这种车的减震器是水平安装的,因此可以将阻力降至最小。
动力传动系统
印地赛车使用的是以甲醇为燃料的3.0升、650马力(1马力约合735.5瓦)的本田V8发动机。每分钟最大转数10300。进气口圆椎形,位于每一个汽缸之上。容量为10夸脱(1夸脱约合1.14升)的油箱位于发动机的正后方,而不是正下方,这样,发动机的位置更低,让赛车拥有纤细的体形和更低的重心。拥有六速连续变速箱,这套系统更有利于支持全力加速,使赛车保持在230英里的时速。(美国《大众科学》4月号)
来源:青年参考