自行车起源与哪个国家?自行车运动分哪几个类型?

自行车起源与哪个国家?自行车运动分哪几个类型?,第1张

分类: 体育/运动

解析:

1815年,世界上第一辆自行车出现在法国,它没有中轴和脚蹬,骑车人和行走一样,借助脚蹬地的反作用力,使车轮向前滚动。1869年,法国人玛金在前轮上加了脚蹬,骑起来省力气,速度也加快了。到1890年,英国一个医生把实心轮胎改为充气轮胎,减少了与地面的摩擦力,又一次提高了速度。随着科学技术的发展,经过多次重大改革才逐渐演变为现代式样的自行车。就近代自行车而言,也有过几次重大革新,一是增添了变速装置,出现了多级变速,最多达到10¡21个档位,可以随意调节,适应不同的地形和气候条件,给旅游和竞赛带来了极大的方便;二是材质的改进,向质轻、坚固的方向发展,提高了速度;三是结构形式的改进,啬了自行车的形号、类别,现在流行的有踏板式自行车、折叠式自行车、椭圆牙盘自行车和多人旅行自行车等;四是动力的改进,国同低频已经出现全电控制自行车、液压传动自行车,从而使现代交通工具增多了。世界上先进的竞赛自行车,每辆只有6¡9公斤重。为了进一步提高竞赛自行车的速度等性能,日本生产的“空气动力赛车”已经问世,1981年法国举行的全国自行车比赛,冠军获得者吉西杰,就是使用的这种赛车。这种空气动力赛车已引起世界各国的注目。纵观自行车从诞生到现在170多年的历史,它一直是在改革中发展前进的。完全可以预料,各种新型自行车将与日俱增。

随着人们物质文化生活水平的提高和体育运动项目的增多,自行车在作为交通工具的同时,也已成为一种体育活动的器械,自行车运动成为人们爱好的体育竞赛项目。早在1896年第一届奥运会上,自行车运动即被列入正式比赛项目。奥运会已举行了22届,其中19届都有自行车比赛。除奥运会外,国际间每年还举行一届男女锦标赛、男子青少年锦标赛、多日赛及洲、地区级比赛等。1900年成立了国际自行车联合会。

自行车运动分为以下几种项目:

Road Bike (公路自行车) ——分为公路赛和场地赛两个项目

Mountain Bike (山地车)——分为(Cross Country)越野赛,(DownHill)速降赛以及(Dual Slalom)双人弯道赛

BMX (20寸小轮车)——分为(BMX)街道花式小轮车,泥地竞速,和攀爬车。

其中自行车攀爬也分小轮车攀爬和普通车攀爬(它们都可以进行类似攀岩的精彩表演) 以下是攀爬的介绍。自行车攀爬(TRIAL)是一项运动,有点像大家熟悉的山地车运动。它要骑着专用的自行车攀爬岩石及障碍。这种运动也有一定的观赏性。如果你有机会亲身目睹Trial表演,那你一定会不相信自己的眼睛。TRIAL的自行车分为两种,一是大的攀爬车,也是26英寸的。它的前齿盘有护盘,而且齿盘较小,它的刹车是油压的,比线刹要稳定的多。 二是小攀爬车,它于BMX也有相似之处,是20英寸的。它的轮胎表面胎纹很深,抓地性很好。

地球概论特征

圈层结构

如同其他的类地行星,地球内部从外向内分别为矽质地壳、高度粘滞状地幔、以及一个外层为非粘滞液态内部为固态的地核。地核液体部份导电质的对流使得地球产生了微弱的地磁场。

地球内部的金属质不断的通过火山和大洋裂缝涌出地表(参见海底膨胀条目)。组成地壳大部分的岩石年龄都不超过1亿(1×108)年;目前已知的最古老的地壳年龄大约有44亿(44×109)年历史。

总体来说,地球大部分的质量是由下列元素组成:

铁: 34 6 %

氧: 29 5 %

矽: 15 2 %

镁: 12 7 %

镍: 2 4 %

硫: 1 9 %

钛: 0 05 %

其他元素: 3 65 %

内部

地球内部温度高达5270K。行星内部的热量来自於其形成之初的"吸积"。这之后的热量来自於类似铀钍和钾这类放射性元素的衰变。从地球内部到达地表的热量只有地表接收太阳能量的1/20000。

地球内部分为:

0-60 千米 - 岩石圈

0-30/35 千米 - 地壳

30/35-2900 千米 - 地幔

100-700 千米 - 软流层

2900-5100 km - 地核外核

5100-~6375 km - 地核核心

地核

地球的平均密度为5515kg/m3,是太阳系中密度较大的行星。但地球表面物质的密度只有大约3000kg/m3,所以一般认为地核处存在高密度物质-在地球形成早期,大约45亿(45×109)年前,地球几乎是由熔化的金属组成的,这就导致了地球中心处发生高密度物质聚集,低密度物质移向地表的过程(参见行星分异作用)。地核大部分是由铁所组成(占80%),其余物质基本上是镍和矽。像铀等高密度元素要麼在地球是稀少的,要麼就是和轻元素相结合存在於地壳中(参见:长英矿物条目)。

地核位於古登堡界面以内,地核又以利曼界面为界分为两部分:一个半径约1250km的核心,即G层,以及一个在核心外部一直到距地心约3500km的液态外核,即E、F层。F层是地核与地幔的过渡层。

一般的,人们认为地球核心是一个主要由铁和一部分镍组成的固态核心。一个不同的观点则认为核心可能是由单铁结晶组成。包在核心外层的外核一般认为是由液态铁质混和液态镍和其他轻元素组成的。通常,人们相信外核中的对流加上地球的快速自转-通过发电机理论(参见:科里奥利力)-是产生地磁场的原因。固态核心因为温度过高以至於不可能产生一个永磁场(参见:居里点)。但核心仍然可能保存有液态外核产生的磁场。

最近的观测证据显示核心可能要比地球其他部分自转的快一点:一年大约相差2°(Comins DEU-P82)

地幔

从地核外围的古登堡面(约2900公里深处)一直延伸到莫霍界面(约33公里深处)的区域被称作地幔。在地幔底部的压力大约是140Matm(140GPa)。那里大部分都是由富含铁和镁的物质所组成。物质的熔点取决於所处之处的圧力。随著进入地幔的深入的增加,受到的压强也逐渐增加,地幔的下部一般认为是固态的,上地幔人们则一般认为是由塑性(半溶化的)物质所构成上地幔区域物质的粘滞度在1021至1024Pa•s之间,具体数据依据深度而变化所以上地幔才有可能缓慢地流动。

为什麼地球核心是固态、外核是液态、而地幔却是固态/塑性的呢?因为富铁物质的熔点要比纯铁来的高。地核几乎完全是由一大块纯铁所构成,而在地核之外则基本只可能存在富铁物质。所以,地表的铁矿物是固态的;上地幔的含铁物质是半熔化的(因为那里温度高但受到的压力不是非常大);下地幔的含铁物质则是固态(因为那里压力温度都更大);在地核外核的纯铁是液态的,因为纯铁的熔点非常低(尽管那里压力巨大);而核心的固态则是由地球中心无法想象的巨大压力所造成。

地壳

地壳指的是从地面至地下的莫霍界面(平均深度约33km深处)的地下区域。薄的洋底壳是由高密的镁矽酸铁岩(镁铁矿)构成。矽酸镁铁岩是组成大洋盆地的基础材料。比较厚的陆壳是由密度较小的铝矽酸钾钠岩(长英矿物)所构成。地壳与地幔的交界处呈现不同的物理特性:首先,存在一个使地震波传播速率发生改变层称做莫霍洛维奇分界面的物理界线面,一般认为,产生分界面的原因是因为上部构成的岩石包括了斜长石而下部没有长石存在。第二个不同点就是地壳与地幔见存在化学改变-大洋壳深处部分观察到超碱性积累和无磁场的斜方辉橄岩的差别以及大洋壳挤压陆壳产生的蛇绿岩之间的差别

生物圈

地球是目前已知的惟一仍然拥有生命存在地方。整个行星的生命形式有时被称为是"生物圈"的一部分。生物圈覆盖大气圈的下层、全部的水圈及岩石圈的上层。生物圈通常据信始於自35亿(35×109)年前的进化。生物圈又分为很多不同的生物群系。根据相似的存在范围划分为植物群和动物群。在地面上,生物群落主要是以纬度划分,陆地生物群落在北极圈和南极圈内缺乏相关的植物和动物,大部分活跃的生物群落都在赤道附近。

大气圈

地球拥有一个由78%的氮气、 21%的氧气、和1% 的氩气混和微量其他包括二氧化碳和水蒸气组成的厚密大気层。大气层是地球表面和太阳之间的缓冲。地球大气的构成并不稳固,其中成份亦被生物圈所影响。如大气中大量的自由二价氧是地球植物通过太阳能量制造出来的。离开这些植物,氧气将通过燃烧快速与物质重新结合。自由(未化合)的氧元素対地球上的生命意义重大。

地球大气是分层的。主要包括对流层、平流层、中间层、热层和逸散层。所有的层在全球各地并不完全一致并且随著季节而有所改变。

地球大气圈的总质量大约是51×1018kg,是地球总质量是09ppm。

水圈

地球是太阳系中惟一表面含有液态水的行星。水覆盖了地球表面71%的面积(97%是海水3%是淡水)。水在五大洋和七大陆都存在。地球的太阳轨道、火山活动、地心引力、温室效应、地磁场以及富含氧气的大气这些因素相结合使得地球成为一颗水之行星。

地球正好出在足够温暖能存在液态水的轨道边缘。离开适当的温室效应,地球上的水将都会冻结为冰。古生物学证据显示如果蓝绿藻(藻青菌)在海洋中出现晚一点,温室效应将不足以维持地球表面液态水的存在,海洋可能在1000万至1亿年间冻结,发生冰川纪事件。

当时在像金星这样的行星上,气态的水破坏了(阻止)太阳的紫外辐射。大气中的氢被吹过的太阳风离子化,其产生的效果虽然缓慢但结果却不可改变。这也是一个金星上为何没有水的假说:离开了氢原子,氧气将与地表物质化合并留存在土壤矿物中。

在地球大气中,还存在一个薄薄的臭氧层。臭氧在平流层吸收了大气中大部分多余的高能紫外辐射,减低了裂化效应。 臭氧只能由大气中大量自由二价氧原子产生,所以臭氧的产生也依赖於生物圈(植物)。地磁场产生的电离层也保护了地球不会受到太阳风的直接袭击。

最后说明的一点是,火山活动也持续的从地球内部释放出水蒸气。地球通过水和碳対地幔和火山中的石灰石消解产生二氧化碳和水蒸气(参见行星筑造学)。据估计,仍存留在地幔中的水的总量是现在海洋中所有水数量的10倍,虽然地幔中的大部分水可能从来不会释放到地表。

地球水界的总质量大约是14 ×1021kg,计为地球总质量的0023%。

地球的运动

地球自转

地球沿著贯串北极至南极的一条轴自西向东旋转一周(1个恒星日)需要花时23小时56分409秒。这就是为什麼在地球上主要天体(大气中的流星和低轨道卫星除外)一日内向西的视运动是15°/小时(即15'/分钟)-即2分钟一个太阳或月亮的视直径的大小。

在惯性参考坐标系中,地轴运动还包括一个缓慢的岁差运动。这个运动的大周期大约是25800年一个循环,每一次小的章动周期是186年。对处於参考坐标系中的地球、太阳与月亮对地球的微小吸引在这些运动的影响下造成地球赤道隆起,并形成类椭圆形的扁球。

地球的自转也是有轻微的扰动的。这称为极运动。极运动是准周期性的,所谓的准周期包括一个一年的晃动周期和一个被称为钱德勒摆动的14个月周期。自转速度也会相应改变。这个现象被称为日长改变。

地球公转

公转周期为3652564个平太阳日(即1个恒星年)。地球的公转使得太阳相对其他恒星的视运动大约是1°/日-这就相当於每12小时一个太阳或月亮直径的大小。公转造成的视运动效果与自转造成的正好相反。

地球公转轨道速度是30 km/s,即每7分钟一个地球直径,每4小时一个地月距离。

地球所在的天体系统

地球惟一的天然卫星是月球。其围绕地球旋转一周需要用时一恒星月(27又1/3日)。因此从地球上看来月球的视运动相对太阳大约是12°/日-即每小时一个月球直径,方向同样与自转效果相反。

如果在地球北极进行观测,则地球的公转、月球运行以及地球自转都将是逆时针的。

地球的轨道和轴位面并非是一致的:地轴倾斜与地日平面交角是235度(这产生了四季变化);地月平面与地日平面交角大约为5度(否则每月都会发生日蚀)。

地球的Hill大气层(大气影响范围)的半径大约为15 G米(93万英里),这个范围足以覆盖惟一自然卫星(月球)的轨道了。

在惯性参考坐标系中,地轴运动还包括一个缓慢的岁差运动。这个运动的大周期大约是25800年一个循环,每一次小的章动周期是186年。对处於参考坐标系中的地球、太阳与月亮对地球的微小吸引在这些运动的影响下造成地球赤道隆起,并形成类椭圆形的扁球。

地球的自转也是有轻微的扰动的。这称为极运动。极运动是准周期性的,所谓的准周期包括一个一年的晃动周期和一个被称为钱德勒摆动的14个月周期。自转速度也会相应改变。这个现象被称为日长改变。

卫星

地球的卫星 名称 直径 (km) 质量 (kg) 轨道离心率 平均公转半径 (km) 公转周期

月球 3,4748 7349×1022 00549 384,400 27天7小时437分

月球是地球的唯一的卫星。

月球或'月亮',是一个固体的类行星卫星,其直径约为地球的1/4围绕其他行星做轨道运行的天然卫星有时也统称其为为那个行星的"月亮"

地月之间的重力吸引成就了地球表面的潮汐现象该力量在月球上产生的效果是潮汐锁定:月球的自转周期与围绕地球的时间一样长这就导致在地球上总是只能看见月球的一面

由於月球围绕地球运行,太阳会在月球上照亮不同的区域,这就形成了月相:暗区与亮区被明暗界线所划分

月球能起到缓和气候以维持生命存在的作用古生物学证据以及电脑模拟显示在月球引力引起的潮汐作用下,地球的轴倾斜相对稳定下来离开这种对抗太阳与行星之间引发地球赤道隆起的扭矩稳定,一些理论相信地球旋转轴将会混乱不稳定-就像火星那样如果地轴自转旋转接近黄道平面,极端剧烈的天气改变将导致全球季节差异剧烈:地球的一极在"夏天"将会直接对著太阳而在"冬天"将会完全背对太阳 行星科学家的研究结果宣称这将会杀死所有的大型动物和高级植物生命这仍然是一个有争议的问题,无论如何,对火星—其自转周期与轴倾斜与地球相当,不同在於火星没有大卫星和液态核心—的更多研究,可能能够提供我们人类更多有价值的信息

地月距离是刚刚好,当从地球上看时,其角大小与太阳相当(太阳大小是月球的400倍,但月球比太阳近400倍)这就使得地球上会发生日蚀现象

地球月球大小以及两者之间距离比例关系

关於月球的起源是未知的,但一个流行的理论假设月球可能是原始地球与一个火星大小的原行星碰撞后产生的结果这种架设能够解释(许多之一)为什麼月球上缺少铁和易挥发元素

地球实际上已知还拥有一个同轨道小行星:小行星3753(Cruithne)

  多年来,科学家与考古学家对于在西欧许多地区发现的由石块围成的圆圈非常感兴趣.其中英国的巨石柱群(Stonehenge)是最典型的例子,其石块位置与太阳位置之间的关联使得有人将巨石柱群描绘成一部天文电脑.不过,在这里我们主要是要探讨被称为“圆圈”的基本形状.巨石柱群非常近似于圆形,两者之间并无多大差异,但是工程学家陶姆(Thom)教授在调查过数百个石柱遗迹后发现,许多石柱围成的圆圈事实上并不圆,而是以直角三角形为基础精心构造出的曲线.

 陶姆所发现的一种形状类似于图1所示的蛋形.要画这个形状,可先画出边长为3、4、5的直角三角形ABC,以及其在AB边的镜像,三角形ABC′.然后以A为圆心,画出半径为AB(4单位长)的半圆,以及半圆的`直径XX′.以C′为圆心,C′X(7单位长)为半径,画出弧XY;并以C为圆心,以相同的半径画出弧X′Y′.再以B为圆心,BY(2单位长)为半径画出弧YY′,而完成此蛋形.在英国西罗申(West Lothian)的肯帕普山(Cairnpapple Hill),以及印威内斯(Inverness)的克拉瓦(Clava)等地都可以找到排成这种形状的巨石柱遗迹.可以从任何直角三角形开始画,同时用这种方法也可以画出较圆或较尖的蛋形.请试着画画看.

 在英国的德文(Devon)和康瓦尔(Cornwall)则发现了一种不同的石块排列方式,虽然其边的一部分为直线,但我们还是称之为蛋形,参见图2.此种形状同样也是以两个全等的直角三角形为基础,但这次却是以斜边BC互成镜像.在画出三角形ABC与A′BC后,先以C为圆心,CB为半径(5单位长)画主要的弧XX′;再画平行于AB的XY及平行于A′B的X′Y′;最后以B为圆心,BY为半径,画出小弧YY′.

 陶姆还发现了另外两种形状,他称之为扁圆形.虽然此种曲线同样是由圆形的弧所组成,但其“扁”的部分却相当接近椭圆.第一种扁圆形如图3所示,其中XX′以下的曲线部分是以A为圆心的一个半圆.然后在XX′上取C与C′,使AC与AC′为此半圆半径的1/3,AB为此半圆与整个形状的对称线.再以C为圆心,CX为半径(2单位长)画弧XY,以C′为圆心,同样的半径画弧X′Y′.最后以B为圆心,BY为半径画出弧YY′.在英国达特茅(Dartmoor)郊外的麦立维尔(Merrivale)和坎姆里亚(Cumbria)的“朗美格与其女”(Long Meg and her daughter)可以找到排成此种形状的石块.

 第二种扁圆形如图4所示.首先以A为圆心,由X经过B到X′画出2/3个圆.AB为此大扇形的对称线,C与C′则是半径AX与AX′的中点.然后以C为圆心,CX(1单位长)为半径画弧XY;再以C′为圆心,同样的半径画弧X′Y′.最后以B为圆心,BY为半径画弧YY′,即完成此图形.在英国凯斯维克(Keswick)的里格堡(Castle Rigg)可以找到这种形状,此外在坎姆里亚与苏格兰也可以找到.

 所有的这些形状都具有一个有趣的性质,那就是即使它们是以不同的圆心与不同的半径建构而成的,但其中不同的弧相接的地方都有公共的切线,所以曲线的方向并不会突然地改变.

 如果你有机会去这些地方,可以试着做精确的测量,看看它们是否是我们讨论过的形状.请探讨一下周长与面积的变化.

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