自行车在力学方面的知识

1．摩擦方面

(1)自行车车轮胎、车把套、脚踏bai板以及刹车块处均刻有一些花纹,加大接触面粗糙程度．加大摩擦力．

(2)车轴处经常上一些润滑油,以减小接触面粗糙程度,来减小摩擦力．

(3)所有车轴处均有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,来减小摩擦,转动方便．

(4)刹车时,需要纂紧刹车把,以加大刹车块与车圈之间的压力,从而加大摩擦力,

(5)紧蹬自行车前进时,后轮受到的摩擦力方向向前,是自行车前进的动力,前轮受到的摩擦力方向向后,是自行车前进的阻力；自行车靠惯性前进时,前后轮受到的摩擦力方向均向后,这两个力均是自行车前进的阻力．

2．压强方面

(1)一般情况下,充足气的自行车轮胎着地面积大约为S=2×10Cm×5cm=100×cm2,当一普通的成年人骑自行车前进时,自行车对地面的压力大约为F=(500N+150N)=650N,可以计算出自行车对地面的压强为6.5×104Pa．

(2)在车轴拧螺母处要加一个垫圈,来加大受力面积,以减小压强．

(3)自行车的脚踏板做得扁而平,来加大受力面积,以减小它对脚的压强,

(4)自行车的内胎要充够足量的气体,在气体的体积、温度一定时,气体的质量越大,压强越大．

(5)自行车的车座做得扁而平,来加大受力面积,以减小它对身体的压强．

3．轮轴方面

(1)自行车的车把相当于一个轮轴,车把相当于轮,前轴为轴,是一个省力杠杆,如图3所示．

(2)自行车的脚踏板与中轴也相当于一个轮轴,实质为一个省力杠杆．

(3)自行车的飞轮也相当于一个省力的轮轴．

4．杠杆方面

自行车的刹车把相当于一个省力杠杆．

5．惯性方面

(1)当人骑自行车前进时,停止蹬自行车后,自行车仍然向前走,是由于它有惯性．

(2)当人骑自行车前进时,若遇到紧急情况,一般情况下要先捏紧后刹车,然后再捏紧前刹车,或者前后一起捏紧,这样做是为了防止人由于惯性而向前飞出去．

6．能量转化方面

(1)当人骑自行车下坡时,速度越来越快,是由于下坡时人和自行车的重力势能转化为人和自行车的动能．

(2)当人骑自行车上坡之前要紧蹬几下,目的是加大速度,来加大人和自行车的动能,这样上坡时动能转化为重力势能,能上得更高一些．

(3)自行车的车梯上挂有一个弹簧,在它弹起时,弹簧的弹性势能转化为动能,车梯自动弹起．

7．声学方面

(1)自行车的金属车钤发声是由于铃盖在不停的振动,而汽笛发声是由于汽笛内的气体不断的振动而引起的．

8．齿轮传动方面

(1)线速度和角速度的关系,如图5所示,设齿轮边缘的线速度为v ,齿轮的半径为R,齿轮转动的角速度为ω,则有v = ωR．