课程（毕业）论文-简述自行车中的物理现象

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1、简述自行车中的物理现象摘要：木文简述自行车的结构和一些常常被拿来做课堂案例的物理现象，其中包括声音的产生、自行车的运动、自行车的受力、和自行车的结构为什么是这样子等内容。关键字：自行车结构物理知识正文：中国是自行车王国，自行车是生活中重要的代步工具，而且由于现在推行环境保护，自行车的数量预计会有数量上的增加，自行车虽然简单，但是其中蕴含的物理知识确实非常丰富的，不论是浅显易懂的物理知识还是深奥的物理知识其中都蕴含到了。下面我将根据相关资料及自己的想法对自行车中的物理现象进行浅析。一、自行车的基本结构自行车的结构图：自行车的结构并不复杂，但自行车的

2、车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中，其基本部件缺一不可。其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统：1、导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。2、驱动（传动或行走）系统：由脚跻、中轴、链轮、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。3、制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停使、确保行

3、车安全。此外，为了安全和美观，以及从实用出发，还装配了车灯，支架等部件。中国是自行车大国，自行车应该都不会陌生，解构我就简单介绍的到这里。为什么自行车的支架大部分做成三角形？为什么现在改良的自行车基本都有弹簧在中间？为什么自行车的座板是做成流线型？为什么自行车的驱动要通过链条而不直接踩轮子？调速的自行车是通过怎样的手段调速的？自行车的轮子为什么有花纹？自行车的车胎为什么要有内胎还要有外胎？补胎的时候为什么把内胎泡在水里有气泡冒出的就是破了的地方？为什么自行车转起来不倒，而不骑它的时候不用支架就会倒？那些利用自行车表演飞檐走壁的技巧时又是利用的什么

4、物理原理？自行车不管是面对着小学生还是大学生，都可能变成十万个为什么。篇幅有限，我只能叙述一些比较常见的问题的答案。二、自行车中的物理现象自行车常常被用来做案例主要是三方面：1、刹车系统（摩擦力）（1）自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹，并且使用摩擦大的材料，增大摩擦力。（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。（4）刹车吋，用力捏车闸，以增人刹车块与车圈之间的压力，从而增大摩擦力。（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

5、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、转动（角动量）如果车轮不转，车就会倒，如果转速不快，车也会倒，那么为什么车轮告诉转起来就不会倒呢？当外界干扰力矩使车轮向左发生一定的偏倒时，车轮的偏转,使它产生了一个垂直于旋转平面的轴向速度；由于车轮的转动，它还具有位于旋转面内的圆周切向速度；该点的实际速度是这两个速度的矢量和。这个合速度显然缓解了车轮的倾倒。轮子的转速越大，其合速度越靠近旋转平面，车轮也就越稳定。一般情况下，圆周切线速度都比使车倾倒的轴向速度大

6、得很多，因而车轮的高速转动能有效地抵御干扰力矩的作用。需要说明的是，以上这种解释只能说是一种静态的、粗浅的理解，它没有完全说明旋转的车轮不容易倒的本质原因。要全面科学地理解其本质原因，还必须凭借“陀螺原理”。也就是，当受到外力干扰时，车轮转轴方向发生变化，在转轴方向变化的过程中，车轮将产生附加的旋转分量（进动、章动）。其中某部分旋转量具有抵抗外力干扰的作用。车轮原有惯性旋转速度越快，即相应质量的动量矩越大，反抗干扰的能力就越大，车轮就越稳定。因为涉及到矢量叠加、动量矩方向、动量矩转化和守恒等数学力学知识，推导也较繁复，不能在此展开。3、自行车为什

7、么里面要有气体（压强）早期的自行车都是木轮、铁轮，颠簸不已。现在的自行车使用充气内胎主要是利用质量一定的气体体积减小，压强增大的原理。当路面不平给车胎带来冲击的时候，充气内胎的压缩和恢复起到很好的缓冲作用，减小了颠簸，既保护了自行车也减小了前进的阻力，也使人感到舒适。但是不止这些。4、其实自行车的稳定是一个动态平衡，人的耳朵里面充满了液体的空间，我们把它叫做半规管。这些通道帮助人们保持在自行车上的平衡。当液体四面晃动时，传感器会提醒大脑是否依然平衡。而大脑也会注意到重力、速度、地形和风向等。5、惯性（1）当人骑自行车前进时，停止蹬自行车后，自行车

8、仍然前进，是由于它具有惯性。（2）当人骑自行车前进时，若紧急刹车，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