汽車上的物理知識

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1、汽車上的物理知識 一、力學方面 1、汽車的底盤質(zhì)量都較大,這樣可以降低汽車的重心,增加汽車行駛時的穩(wěn)度。 2、汽車的車身設(shè)計成流線型,是為了減小汽車行駛時受到的阻力 3、汽車前進的動力——地面對主動輪的摩擦力(主動輪與從動輪與地面的摩擦力的方向相反) 4、汽車在平直路面勻速前進時——牽引力與阻力互相平衡,汽車所受重力與地面的支持力平衡 5、汽車拐彎時:①司機要打方向盤——力是改變物體運動狀態(tài)的原因;②乘客會向拐彎的反方向傾倒——由于乘客具有慣性 6、汽車急剎車(減速)時,①司機踩剎車——力是改變物體運動狀態(tài)的原因;②乘客會向車行方向傾倒――慣性 ;③司機用較小的力就

2、能剎住車――杠桿原理;④用力踩剎車——增大壓力來增大摩擦;⑤急剎車時,車輪與地面的摩擦由滾動變摩擦成滑動摩擦 7、不同用途的汽車的車輪還存在大小和個數(shù)的差異——這與汽車對路面的壓強大小相關(guān) 8、汽車的座椅都設(shè)計得既寬且大,這樣就減小了對坐車人的壓強,使人乘坐舒服 9、汽車快速行駛時,車的尾部會形成一個低氣壓區(qū),這是我們常常能在運動的汽車尾部看到卷揚的塵土形成原因 10、交通管理部門要求:①小汽車的司機和前排乘客必須系好安全帶——這樣可以防止慣性的危害;②嚴禁車輛超載——不僅僅減小車輛對路面的破壞,還有減小摩擦、慣性等;③嚴禁車輛超速——防止急剎車時,因反應距離和制動距離過長而造

3、成車禍 11、簡單機械的應用:①方向盤、車輪、開窗搖柄等都是輪軸,②調(diào)速桿,自動開關(guān)門裝置是杠桿 12、汽車爬坡時要調(diào)為低速:由P=Fv,功率一定時,降低速度,可增大牽引力 13、關(guān)于速度路程,時間的計算問題;參照物與運動狀態(tài)的描述問題 14、認識限速,里程,禁鳴等標志牌,了解其含義 二、聲學方面 1、汽車喇叭發(fā)聲要響,發(fā)動機的聲音要盡量消除(發(fā)動機上裝配消音器)――這是在聲源處減弱噪聲 2、為減輕車輛行駛時的噪聲對道旁居民的影響,在道旁設(shè)置屏障或植樹――可以在傳播過程中減弱噪聲 3、喇叭發(fā)聲:電能――機械能 三、熱學方面 1、汽車發(fā)動機常用柴油機或汽油

4、機——它們是內(nèi)燃機——利用內(nèi)能來做功 2、發(fā)動機外裝有水套,用循環(huán)流動的水幫助發(fā)動機散熱——水的比熱容大 3、冬天,為防凍壞水箱,入夜時要排盡水箱中的水――防止熱脹冷縮的危害 4、小汽車的后窗玻璃板中嵌有一道道的電熱絲——它可以防止車內(nèi)形成的霧氣附著于玻璃上并凝結(jié) 5、剛坐進汽車或有汽車從你身旁駛過時,會聞到濃濃的汽油味——擴散現(xiàn)象 6、空調(diào)車車窗玻璃設(shè)計成雙層的――防止傳熱 7、環(huán)保汽車使用氣體燃料,可減小對大氣的污染 四、電學方面 1、汽車的發(fā)動機常用低壓電動機起動:電動機是根據(jù)磁場對電流的作用的道理制成的,工作時把電能轉(zhuǎn)化為機械能。 2、汽車電動機(汽

5、車電機)常用車載電瓶(蓄電池)供電,汽車運行過程中可以利用的車輪帶動車載發(fā)電機發(fā)電,給蓄電池充電。給蓄電池充電時,電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來,此時蓄電池是用電器;用蓄電池給電動機供電時,化學能轉(zhuǎn)化為電能,此時蓄電池才是電源 3、車載蓄電池還被用來為汽車上配裝的空調(diào)、電扇、收錄機、CD機及各種用途的電燈供電,方便地電能轉(zhuǎn)化為機械能、聲能、光能等等 3、油罐車的尾部通常要掛一條鐵鏈直達路面,這樣做有利于使運輸過程中因顛簸而產(chǎn)生的電荷迅速傳到大地上,避免因靜電放電而帶來災難 4、車燈發(fā)光:電能――光能 五、光學方面 1、汽車旁的觀后鏡,交叉路口的觀察鏡用的都是凸面鏡,可以開闊視野

6、 2、汽車在夜間行駛時,車內(nèi)一般不開燈,這樣可防止車內(nèi)乘客在司機前的擋風玻璃上成像,干擾司機正確判斷 3、汽車前的擋風玻璃通常都不直立(底盤高大的車除外),這是因為擋風玻璃相當于平面鏡車內(nèi)物體易通過它成像于司機面前,影響司機的判斷 4、汽車尾燈燈罩:角反射器可將射來的光線反回,保證后面車輛安全 5、汽車頭燈:凹面鏡反射原理,近距光燈絲在焦點附近,遠距光燈絲在焦點上 2 廚房中的物理知識 我們認真觀察廚房里燃料、炊具,做飯、做菜等全部過程,回憶廚房中發(fā)生的一系列變化,會看到有關(guān)的物理現(xiàn)象。利用物理知識解釋這些現(xiàn)象如下。 一、與電學知識有關(guān)的現(xiàn)象   1、電飯堡煮

7、飯、電炒鍋煮菜、電水壺燒開水是利用電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,都是利用熱傳遞煮飯、煮菜、燒開水的。   2、排氣扇(抽油煙機)利用電能轉(zhuǎn)化為機械能,利用空氣對流進行空氣變換。   3、電飯煲、電炒鍋、電水壺的三腳插頭,插入三孔插座,防止用電器漏電和觸電事故的發(fā)生。   4、微波爐加熱均勻,熱效率高,衛(wèi)生無污染。加熱原理是利用電能轉(zhuǎn)化為電磁能,再將電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。   5、廚房中的電燈,利用電流的熱效應工作,將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。   6、廚房的爐灶(蜂窩煤灶,液化氣灶,煤灶,柴灶)是將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,即燃料燃燒放出熱量。 二、與力學知識有關(guān)的現(xiàn)象   1、電水壺的壺嘴與壺

8、肚構(gòu)成連通器,水面總是相平的。   2、菜刀的刀刃薄是為了減小受力面積,增大壓強。   3、菜刀的刀刃有油,為的是在切菜時,使接觸面光滑,減小摩擦。   4、菜刀柄、鍋鏟柄、電水壺把手有凸凹花紋,使接觸面粗糙,增大摩擦。   5、火鏟送煤時,是利用煤的慣性將煤送入火爐。   6、往保溫瓶里倒開水,根據(jù)聲音知水量高低。由于水量增多,空氣柱的長度減小,振動頻率增大,音調(diào)升高。   7、磨菜刀時要不斷澆水,是因為菜刀與石頭摩擦做功產(chǎn)生熱使刀的內(nèi)能增加,溫度升高,刀口硬度變小,刀口不利;澆水是利用熱傳遞使菜刀內(nèi)能減小,溫度降低,不會升至過高。 三、與熱學知識有關(guān)的現(xiàn)象

9、 (一)與熱學中的熱膨脹和熱傳遞有關(guān)的現(xiàn)象   1、使用爐灶燒水或炒菜,要使鍋底放在火苗的外焰,不要讓鍋底壓住火頭,可使鍋的溫度升高快,是因為火苗的外焰溫度高。   2、鍋鏟、湯勺、漏勺、鋁鍋等炊具的柄用木料制成,是因為木料是熱的不良導體,以便在烹任過程中不燙手。   3、爐灶上方安裝排風扇,是為了加快空氣對流,使廚房油煙及時排出去,避免污染空間。   4、滾燙的砂鍋放在濕地上易破裂。這是因為砂鍋是熱的不良導體,燙砂鍋放在濕地上時,砂鍋外壁迅速放熱收縮而內(nèi)壁溫度降低慢,砂鍋內(nèi)外收縮不均勻,故易破裂。   5、往保溫瓶灌開水時,不灌滿能更好地保溫。因為未灌滿時,瓶口有一層空氣

10、,是熱的不良導體,能更好地防止熱量散失。   6、炒菜主要是利用熱傳導方式傳熱,煮飯、燒水等主要是利用對流方式傳熱的。   7、冬季從保溫瓶里倒出一些開水,蓋緊瓶塞時,常會看到瓶塞馬上跳一下。這是因為隨著開水倒出,進入一些冷空氣,瓶塞塞緊后,進入的冷空氣受熱很快膨脹,壓強增大,從而推開瓶塞。   8、冬季剛出鍋的熱湯,看到湯面沒有熱氣,好像湯不燙,但喝起來卻很燙,是因為湯面上有一層油阻礙了湯內(nèi)熱量散失(水分蒸發(fā))。   9、冬天或氣溫很低時,往玻璃杯中倒入沸水,應當先用少量的沸水預熱一下杯子,以防止玻璃杯內(nèi)外溫差過大,內(nèi)壁熱膨脹受到外壁阻礙產(chǎn)生力,致使杯破裂。   10、煮

11、熟后滾燙的雞蛋放入冷水中浸一會兒,容易剝殼。因為滾燙的雞蛋殼與蛋白遇冷會收縮,但它們收縮的程度不一樣,從而使兩者脫離。 (二)與物體狀態(tài)變化有關(guān)的現(xiàn)象   1、液化氣是在常溫下用壓縮體積的方法使氣體液化再裝入鋼罐中的;使用時,通過減壓閥,液化氣的壓強降低,由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),進入灶中燃燒。   2、用焊錫的鐵壺燒水,壺燒不壞,若不裝水,把它放在火上一會兒就燒壞了。這是因為水的沸點在1標準大氣壓下是100℃,錫的熔點是232℃,裝水燒時,只要水不干,壺的溫度不會明顯超過100℃,達不到錫的熔點,更達不到鐵的熔點,故壺燒不壞。若不裝水在火上燒,不一會兒壺的溫度就會達到錫的熔點,焊錫熔化,壺

12、就燒壞了。   3、燒水或煮食物時,噴出的水蒸氣比熱水、熱湯燙傷更嚴重。因為水蒸氣變成同溫度的熱水、熱湯時要放出大量的熱量(液化熱)。   4、用砂鍋煮食物,食物煮好后,讓砂鍋離開火爐,食物將在鍋內(nèi)繼續(xù)沸騰一會兒。這是因為砂鍋離開火爐時,砂鍋底的溫度高于100℃,而鍋內(nèi)食物為100℃,離開火爐后,鍋內(nèi)食物能從鍋底吸收熱量,繼續(xù)沸騰,直到鍋底的溫度降為100℃為止。   5、用高壓鍋煮食物熟得快些。主要是增大了鍋內(nèi)氣壓,提高了水的沸點,即提高了煮食物的溫度。   6、夏天自來水管壁大量“出汗”,常是下雨的征兆。自來水管“出汗”并不是管內(nèi)的水滲漏,而是自來水管大都埋在地下,水的溫度

13、較低,空氣中的水蒸氣接觸水管,就會放出熱量液化成小水滴附在外壁上。如果管壁大量“出汗”,說明空氣中水蒸氣含量較高,濕度較大,這正是下雨的前兆。   7、煮食物并不是火越旺越快。因為水沸騰后溫度不變,即使再加大火力,也不能提高水溫,結(jié)果只能加快水的汽化,使鍋內(nèi)水蒸發(fā)變干,浪費燃料。正確方法是用大火把鍋內(nèi)水燒開后,用小火保持水沸騰就行了。   8、冬天水壺里的水燒開后,在離壺嘴一定距離才能看見“白氣”,而緊靠壺嘴的地方看不見“白氣”。這是因為緊靠壺嘴的地方溫度高,壺嘴出來的水蒸氣不能液化,而距壺嘴一定距離的地方溫度低;壺嘴出來的水蒸氣放熱液化成小水滴,即“白氣”。 9、油炸食物時,濺入

14、水滴會聽到“叭、叭”的響聲,并濺出油來。這是因為水的沸點比油低,水的密度比油大,濺到油中的水滴沉到油底迅速升溫沸騰,產(chǎn)生的氣泡上升到油面破裂而發(fā)出響聲。   10、當鍋燒得溫度較高時,灑點水在鍋內(nèi),就發(fā)出“吱、吱”的聲音,并冒出大量的“白氣”。這是因為水先迅速汽化后又液化,并發(fā)出“吱、吱”的響聲。   11、當湯煮沸要溢出鍋時,迅速向鍋內(nèi)加冷水或揚(舀)起湯,可使湯的溫度降至沸點以下。加冷水,冷水溫度低于沸騰的湯的溫度,混合后,冷水吸熱,湯放熱。把湯揚起的過程中,由于空氣比湯溫度低,湯放出熱,溫度降低,倒入鍋內(nèi)后,它又從沸湯中吸熱,使鍋中湯溫度降低。 ?。ㄈ┡c熱學中的分子熱運動有

15、關(guān)的現(xiàn)象   1、腌菜往往要半月才會變咸,而炒菜時加鹽幾分鐘就變咸了,這是因為溫度越高,鹽的離子運動越快的緣故。   2、長期堆煤的墻角處,若用小刀從墻上刮去一薄層,可看見里面呈黑色,這是因為分子永不停息地做無規(guī)則的運動,在長期堆煤的墻角處,由于煤分子擴散到墻內(nèi),所以刮去一層,仍可看到里面呈黑色。 我們在日常生活、生產(chǎn)中只要細心觀察身邊的物理現(xiàn)象,聯(lián)系到我們學過的物理知識,去分析和解釋這些現(xiàn)象,就能夠提高觀察、分析及解決物理問題的能力。 我們在廚房里,若留心看一下其中的爐灶、器皿以及做飯、炒菜中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象,定會發(fā)現(xiàn)很多處要用到物理知識。 一、熱涼粥或冷飯時,鍋內(nèi)發(fā)出”撲

16、嘟、撲嘟”的聲音,并不斷冒出氣泡來,但一嘗,粥或飯并不熱,這是為什么? 把涼粥或飯燒熱與燒開水是不一樣的。雖然水是熱的不良身體,對熱的傳導速度很慢,但水具有很好的流動性。當鍋底的水受熱時,它就要膨脹,密度減小就上浮,周圍的涼水就流過來填補,通過這種對流,就把鍋底的熱不斷地傳遞到水的各部分而使水變熱。而涼粥或飯,既流動性差又不易傳導熱。所以,當鍋底的粥或飯吸熱后,溫度就很快上升,但卻不能很快地向上或四周流動,大量的熱就集中在鍋底而將鍋底的粥燒焦。因熱很難傳到粥的上面,所以上面的粥依然是涼的。加熱涼粥或飯時,要在鍋里多加一些水,使粥變稀,增強它的流動性。此外,還要勤攪拌,強制進行對流,這樣可將

17、粥進行均勻加熱。 二、用砂鍋煮肉或燒湯時,當湯水沸騰后從爐子上拿下來,則湯水仍會繼續(xù)沸騰一段時間,而鐵、鋁鍋卻沒這種現(xiàn)象,這是為什么? 因為砂鍋是陶土燒制成的,而非金屬的比熱比金屬大得多,傳熱能力比金屬差得多。當砂鍋在爐子上加熱時,鍋外層的溫度大大超過100℃,內(nèi)層溫度略高于100℃。此時,鍋吸收了很多熱量,儲存了很多熱能。將砂鍋從爐子上拿下來后,遠高于100℃的鍋的外層就繼續(xù)向內(nèi)層傳遞熱量,使鍋內(nèi)的湯水仍達到100℃而能繼續(xù)沸騰一段時間,鐵、鋁鍋就不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象(其原因請同學們自己分析)。 三、炒肉中的“見面熟”。逢年過節(jié),人們總要炒上幾個肉菜,那么怎樣爆炒肉片呢? 若將肉

18、片直接放入熱油鍋里去爆炒,則瘦肉纖維中所含的水分就要急劇蒸發(fā),致使肉片變得干硬,甚至于會將肉炒焦炒糊,大大失去鮮味。為把肉片爆炒得好吃,師傅們往往預先將肉片拌入適量的淀粉,則肉片放到熱油鍋里后,附著在肉片外的淀粉糊中的水分蒸發(fā),而肉片里的水分難以蒸發(fā),仍保持了原來肉的鮮嫩,還減少了營養(yǎng)的損失,肉又熟得快即“見面熟”。用這種方法炒的肉片,既鮮嫩味美,又營養(yǎng)豐富。 四、凍肉解凍用什么方法最好?從冰箱里取出凍肉、凍雞,如何將其解凍呢? 用接近0℃的冷水最好。因為凍肉溫度是在0℃以下,若放在熱水里解凍,凍肉從熱水中吸收熱量,其外層迅速解凍而使溫度很快升到0℃以上,此的肉層之間便有了空隙,傳遞熱

19、的本領(lǐng)也就下降,使內(nèi)部的凍肉不易再吸熱解凍而形成硬核。若將凍肉放在冷水中,則因凍肉、凍雞吸熱而使冷水溫度很快降到0℃且部分水還會結(jié)冰。因1克水結(jié)成冰可放出80卡熱量(而1克水降低1℃只放出1卡熱量),放出的如此之多的熱量被凍肉吸收后,使肉外層的溫度較快升高,而內(nèi)層又容易吸收熱量,這樣,整塊肉的溫度也就較快升到0℃。如此反復幾次,凍肉就可解凍。從營養(yǎng)角度分析,這種均勻緩慢升溫的方法也是科學的。 自行車上的物理知識 你知道自行車上有哪些物理知識嗎?下面我們來看一看。 1、自行車上的摩擦知識。 ①自行車外胎為什么要有凸凹不平的花紋 摩擦力的大小跟兩個因素有關(guān):壓力的大小、接觸面的粗

20、糙程度。壓力越大,摩擦力越大;接觸面越粗糙,摩擦力越大。自行車外胎有凸凹不平的花紋,這是通過增大自行車與地面間的粗糙程度,來增大摩擦力的,其目的是為了防止自行車打滑。? ②自行車為什么能前進? 當我們騎在自行車上時,由于人和自行車對地面有壓力,輪胎和地面之間不光滑,因此自行車與路面之間有摩擦,不過,要問自行車為何能前進?這還是依靠后輪與地面之間的摩擦而產(chǎn)生的,這個摩擦力的方向是向前的。那前輪的摩擦力是干什么的?阻礙車的運動!其方向與自行車前進方向相反。正是這兩個力大小相等,方向相反,所以自行車作勻速運動。不過,當人們在地上推自行車前進時,前輪和后輪的摩擦力方向都向后。那誰和這兩個力平衡

21、呢?腳對地面的摩擦力向前! ③剎車以后,自行車為何能停止? 剎車時,剎皮與車圈間的摩擦力,會阻礙后輪的轉(zhuǎn)動。手的壓力越大,剎皮對車圈的壓力就越大,產(chǎn)生的摩擦力也就越大,后輪就轉(zhuǎn)動的越慢。如果完全剎死,這時后輪與地面之間的摩擦就變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γㄔ瓉頌闈L動摩擦,方向向前),方向向后,阻礙了自行車的運動,因此就停下來了。 ④自行車哪些地方安有鋼珠?為什么安鋼珠? 在自行車的前軸、中軸、后軸、車把轉(zhuǎn)動處,腳蹬轉(zhuǎn)動處等地方,都安有鋼珠。 人們騎自行車總是希望輕松、靈活、省力。而用滾動代替滑動就可以大大減小摩擦力,因此要在自行車轉(zhuǎn)動的地方安裝鋼珠,我們可以經(jīng)常加潤滑油,使接觸面彼此離開

22、,這樣就可以使摩擦力變得更小。 2、自行車上的杠桿、輪軸知識。 ①自行車上的杠桿 A、控制前輪轉(zhuǎn)向的杠桿:自行車的車把,是省力杠桿,人們用很小的力就能轉(zhuǎn)動自行車前輪,來控制自行車的運動方向和自行車的平衡。 B、控制剎車閘的杠桿:車把上的閘把是省力杠桿,人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的鋼圈上。 ②自行車上的輪軸 A、中軸上的腳蹬和花盤齒輪:組成省力輪軸(腳蹬半徑大于花盤齒輪半徑)。 B、自行車手把與前叉軸:組成省力輪軸(手把轉(zhuǎn)動的半徑大于前叉軸的半徑)。 C、后軸上的齒輪和后輪:組成費力輪軸(齒輪半徑小于后輪半徑)。 3、自行車上的氣壓知識。

23、 自行車內(nèi)胎充氣:早期的各種輪子都是木輪、鐵輪,顛簸不已?,F(xiàn)代自行車使用充氣內(nèi)胎主要是使胎內(nèi)的壓強增大,可以起到緩沖的作用,同時可以減小自行車前進的阻力。 氣門芯的作用:充氣內(nèi)胎上的氣門芯,起著單向閥門的作用,只讓氣體進入,不讓氣體外漏,方便進氣,保證充氣內(nèi)胎的密封。 4、自行車上光學知識。 自行車上的紅色尾燈,不能自行發(fā)光,但是到了晚上卻可以提醒司機注意,因為自行車的尾燈是由很多蜂窩狀的“小室”構(gòu)成的,而每一個“小室”是由三個約成90度的反射面組成的。這樣在晚上時,當后面汽車的燈光射到自行車尾燈上,就會產(chǎn)生反射光,由于紅色醒目,就可以引起司機的注意。  自行車在我國是很普及的

24、代步和運載工具。在它的“身上”運用了許多力學知識 1.測量中的應用 在測量跑道的長度時,可運用自行車。如普通車輪的直徑為0.71米或0.66米。那么轉(zhuǎn)過一圈長度為直徑乘圓周率π,即約2.23米或2.07米,然后,讓車沿著跑道滾動,記下滾過的圈數(shù)n,則跑道長為n×2.23米或n×2.07米。 2.力和運動的應用 (1)減小與增大摩擦。 車的前軸、中軸及后軸均采用滾動以減小摩擦。為更進一步減小摩擦,人們常在這些部位加潤滑劑。 多處刻有凹凸不平的花紋以增大摩擦。如車的外胎,車把手塑料套,蹬板套、閘把套等。變滾動摩擦為滑動摩擦以增大摩擦。如在剎車時,車輪不再滾動,而在地面上滑動

25、,摩擦大大增加了,故車可迅速停駛。而在剎車的同時,手用力握緊車閘把,增大剎車皮對鋼圈的壓力以達到制止車輪滾動的目的。 (2)彈簧的減震作用。 車的座墊下安有許多根彈簧,利用它的緩沖作用以減小震動。 3.壓強知識的應用 (1)自行車車胎上刻有載重量。如車載過重,則車胎受到壓強太大而被壓破。 (2)座墊呈馬鞍型,它能夠增大座墊與人體的接觸面積以減小臀部所受壓強,使人騎車不易感到疲勞。 4.簡單機械知識的應用 自行車制動系統(tǒng)中的車閘把與連桿是一個省力杠桿,可增大對剎車皮的拉力。自行車為了省力或省距離,還使用了輪軸:腳蹬板與鏈輪牙盤;后輪與飛輪及龍頭與轉(zhuǎn)軸等。 5.功、機械能的知識運用 (1)根據(jù)功的原理:省力必定費距離。因此人們在上坡時,常騎“S形”路線就是這個道理。 (2)動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。 如騎車上坡前,人們往往要加緊蹬幾下,就容易上去些,這里是動能轉(zhuǎn)化為勢能。而騎車下坡,不用蹬,車速也越來越快,此為勢能轉(zhuǎn)化為動能。 6.慣性定律的運用 快速行駛的自行車,如果突然把前輪剎住,后輪為什么會跳起來。這是因為前輪受到阻力而突然停止運動,但車上的人和后輪沒有受到阻力,根據(jù)慣性定律,人和后輪要保持繼續(xù)向前的運動狀態(tài),所以后輪會跳起來。 切記下坡或高速行駛時,不能單獨用自行車的前閘剎車,否則會出現(xiàn)翻車事故!

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