正確答案:
橋是不是不應該設計成拱形向上的,而應該設計成凹形的為好。因為汽車在向下行駛之前具備一定的勢能,這個勢能可以幫助它順利地到達橋的那一端。可是拱形向上的橋卻沒有這個優點。
橋設計成向上的理由,是因為汽車經過橋中部時,橋所承受的壓力較小;而相比之下,凹形橋承受的壓力較大。
由於汽車經過一個弧形的時候,需要有一個向心力F,它是由重力Mg和支承力N合成的。
在拱形橋:F=Mg-N∴N=Mg-F
在凹形橋:F=N-Mg∴N=F-Mg
由上述兩個式子可見,拱形橋的N較小,N是橋對汽車的支承力,其大小等於汽車對橋的壓力。所以拱形橋對橋的結構強度設計上有利。至於茜露的理由是對汽車而言,為了汽車能利用勢能節約一點汽油,反而改變橋的設計,這豈不是本末倒置了嗎?