自行車的物理知識

1、一、力學(xué)知識1摩擦方面 （1）自行車輪胎、車把套、腳踏板以及剎車塊處均刻有一些花紋，并且使用摩擦大的材料，增大摩擦力。 （2）車軸處經(jīng)常上一些潤滑油，以減小接觸面粗糙程度，來減小摩擦力。 （3）所有車軸處均有滾珠，變滑動摩擦為滾動摩擦，來減小摩擦。（4）剎車時，用力捏緊車閘，以增大剎車塊與車圈之間的壓力，從而增大摩擦力。（5）緊蹬自行車前進(jìn)時，后輪受到的摩擦力方向向前，是自行車前進(jìn)的動力，前輪受到的摩擦力方向向后，是自行車前進(jìn)的阻力；自行車靠慣性前進(jìn)時，前后輪受到的摩擦力方向均向后，這兩個力均是自行車前進(jìn)的阻力。2簡單機(jī)械（1）自行車剎車手閘是一個省力杠桿，車后坐的載物夾也是杠桿。腳踏和中軸大

2、齒輪組成一個省力輪軸，后輪上小齒輪和后輪組成一個費力輪軸。車把和前叉也構(gòu)成省力輪軸。（2）自行車上坡走S形路線，相當(dāng)于增加了斜面的長，可以省力，使上坡更容易。3運動方面（1）自行車的速度約為（3-5）m/s。（2）以樹木為參照物，自行車是運動的；以樹木為參照物，自行車是向后退的。4壓強(qiáng)方面 （1）一般情況下，充足氣的自行車前、后輪胎著地總面積大約為S100cm2，當(dāng)一普通的成年人騎自行車前進(jìn)時，自行車對地面的壓力大約為F（600N+250N）850N，可以計算出自行車對地面的壓強(qiáng)約為85×104Pa。（2）自行車的車座較寬大，可以增大人與車座的接觸面積，減小對人的壓強(qiáng)，人騎座時感到舒

3、服。（3） 在車軸擰螺母處要加一個墊圈，來增大受力面積，以減小壓強(qiáng)。 （4）自行車的腳踏板做得扁而平，來增大受力面積，以減小它對腳的壓強(qiáng)。（5）自行車的內(nèi)胎要充夠足量的氣體，在氣體的體積、溫度一定時，氣體的質(zhì)量越大，壓強(qiáng)越大。5慣性方面 （1）當(dāng)人騎自行車前進(jìn)時，停止蹬自行車后，自行車仍然前進(jìn)，是由于它具有慣性。（2）當(dāng)人騎自行車前進(jìn)時，若緊急剎車，一般情況下要先捏緊后剎車，然后再捏緊前剎車，或者前后一起捏緊，這樣做是為了防止人由于慣性而向前飛出去。6能量轉(zhuǎn)化方面（1）當(dāng)人騎自行車下坡時，速度越來越快，是由于下坡時人和自行車的重力勢能轉(zhuǎn)化為人和自行車的動能。 （2）當(dāng)人騎自行車上坡之前要緊蹬幾

4、下，目的是增大速度，來增大人和自行車的動能，這樣上坡時動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，能上得更高一些。 （3）自行車的車支架上掛有一個彈簧，在它彈起時，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，車支架自動彈起。（4）自行車在不平的路面騎行時，車坐下被壓縮的彈簧產(chǎn)生彈力，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，彈簧起到減震作用。二、聲學(xué)知識（1）自行車的金屬車鈴發(fā)聲是由于鈴蓋在不停的振動。（2）自行車有些部位零件松動時，騎行時引起振動發(fā)生。三、熱學(xué)知識（1）在夏天自行車輪胎內(nèi)的氣體不能充得太足，是為了防止自行車爆胎，因為對于質(zhì)量、體積一定的氣體，當(dāng)溫度越高，壓強(qiáng)越大，當(dāng)壓強(qiáng)達(dá)到一定程度時，若超過了輪胎的承受能力，就會發(fā)生爆胎的情況。（2）用打氣筒給自行車車胎打氣時，不一會兒氣筒壁就會熱起來，是因為打氣筒的活塞壓縮氣體做功，氣體內(nèi)能增加，氣體內(nèi)能傳給筒壁，使筒壁溫度升高。同時打氣過程也是克服活塞和筒壁摩擦力做功過程，也使筒壁內(nèi)能增加，溫度升高。四、光學(xué)知識 （1）自行車的后面都裝有一個反光鏡，它是由許多角反射器組成的。當(dāng)有光線從任意角度射向尾燈時，它都能把光“反向射回”。在夜間，當(dāng)汽車燈光照到它前方的自行車尾燈上，無論入射方向如何，反射光都能反射到汽車上，其光強(qiáng)遠(yuǎn)大于一般的漫反射光，就如發(fā)光的紅燈，能引起汽車司機(jī)的注意