发条汽车可行性探讨：是否能成为未来汽车的革命性选择？

本文通过一个小试验探讨了发条汽车的理论可行性，计算了使用弹簧储能驱动汽车所需的弹簧重量，发现所需重量极大。文章提出，若能开发出储能能力远超现有弹簧的材料，则发条汽车或具实用价值。文章呼吁科学家关注并探讨发条汽车的可行性，期待其能为汽车行业带来革命性改变。

大家都知道，燃油车对空气污染大、噪音大，给我们的环境带来了很大的损害；电动汽车一定程度上解决了这个问题，但是一般电动车需要的充电时间过长，而且最关键的是电动车的电池用完后对环境的污染相当严重；氢能源电池的应用也存在成本高、氢的储运难度大等问题。那么，我们还有没有其他的方式为汽车提供能量？我们还能有什么解决方法？

曾经，我想过一个问题：能不能像玩具车一样，用发条来驱动车辆呢？如果可以，那只需要开一段时间后到“发条站”用电机上一下发条，汽车就可以继续开了，岂不是一种很好的方式？我相信，这个问题肯定有很多人都想过，科学家更是早已研究过。我们目前没有这样的汽车，应该是意味着目前是不太可行的，那是不是发条汽车根本就不可能呢？究竟是目前不可能还是永远不可能？我没有答案。曾经，我在网络上搜索过，但是也没有找到答案。

前两天，我家孩子的一个小卷尺坏了，我撬开研究了一下，摸索着给修好了。在这同时，我想到了用这个东西来估算一下我关于发条汽车的疑问。然后，我进行了如下的试验和计算：

一、试验设计和执行

(一)工具

卷尺、小型电子秤、夹子，另外还有一个香蕉皮(其他类似重量的东西也行，我只是随手拿了这个东西而已)。

卷尺内部大概是这样子的(参考)：

(二)方法

取出卷尺中的弹簧片(蜗卷弹簧)，称重；将香蕉皮夹在尺带的最下段，拉出尺带到接近尽头，读取卷尺刻度，高举卷尺稳定不动，松开卷尺，让尺带将香蕉皮垂直提升，静止后读取卷尺刻度。

(三)数据

卷尺携带的香蕉皮及夹子重量为28.7克，卷尺内的蜗卷弹簧重量为4.1克。拉出尺子后的读数为144cm，卷尺提升香蕉皮后的读数为15cm(由于卷尺与外壳的摩擦会让提升高度减小，此处选多次试验数据中选最小的数)，即卷尺对物体的提升高度为129cm。

(四)计算

1、计算卷尺携带物体的重力：根据重力公式G=mg，卷尺携带物体的重力G=0.0287千克×9.8牛/千克=0.28126牛。

2、计算卷尺做功：根据做功的公式(W=FS)，卷尺提升物体的做功W=0.28126牛×1.29米=0.3628牛.米(焦耳)。(注：在卷尺提升物体的途中，起初属于拉力大于重力，使物体加速上升，后面是拉力小于重力，使物体减速直至停止，实际试验中，由于尺带与其他部件的摩擦力，物体上升静止后基本不再下坠。此处对做功的计算假设整个提升过程卷尺对物体的平均作用力等于重力。)

3、能量与重量换算：卷尺的做功怎么能够和车辆需要的能量对应呢？我们可以通过电动车的能量来测算。1瓦特=1焦耳/秒=1牛顿·米/秒，1度=1千瓦时=1000瓦*3600秒=3.6×106焦耳。那么，如果按照试验中蜗卷弹簧的能力，要做功相当于1度电需要的弹簧数量=3.6×106÷0.3628=9922128个，其重量=9922128×0.0041千克=40681千克。

4、车辆一般需求量计算：目前，市场上主流电动车的电池容量一般为30千瓦时左右。若要达到30度电的能量，则弹簧的重量=30×40681千克=1220422千克！

二、结果分析

根据上述计算结果，若要用弹簧储能来驱动汽车，其需要的弹簧的重量将会是一个惊人的数字。

考虑到上述试验中尺带与卷尺其他部件的摩擦较大等因素的影响，假设提升高度增加30%的情况下，如果蜗卷弹簧的重量是原来的1/1000，则要达到相当于30度电的能量，需要的弹簧的重量为939千克，在该种情况下，“发条汽车”将可以具备实用价值。

爱迪生试了几千种材料，做了几千次试验，才发明了电灯。那么，我们能否开发出一种弹性材料，使其储能能力达到目前低端弹簧片的1000倍以上呢？这需要科学家来给出答案。

上述试验是一个娱乐性的小试验。但是，如果发条汽车在理论上具有可行性，这将是一个十分严肃和重大的问题，如果发条汽车真的能够实现，那必将对汽车行业带来革命性的改变。

这个小试验的逻辑是否正确？计算的是否准确？请学霸们、大神们指点，欢迎拍砖，也希望能够有科学家对发条汽车的可行性给出专业的答案，期待中……

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