浅谈自行车中的物理

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1、浅谈自行车中的物理摘要：白行车是我们口常生活中一种常见的交通工具，它的结构简单，方便实用，但其中涉及很多的物理知识，本文只要介绍了自行车中摩擦、压强、轮轴、杠杆、能量的转化等力学，光学，声学及热学知识。关键词:口行车；摩擦力；能量转化；惯性；平衡原理关于口行车的物理知识很多，物理教学中以它作为例了，通过对它的分析研究，能够将物理学融入到实际生活中，有助于人类发现问题、解决问题的能力，形成科学的思维方法，运用所知的知识来分析实际问题的能力。自行车主要由支撑架构、车轮、传动装置、转动装置和制动装五个部分

2、组成。它的毎一个部分都包含着许多不同的物理问题，直接或间接与社会联系。因此冇必要了解自行车与物理有关的知识。1关于自行车1.1自行车的介绍自行车是由人力脚踏驱动的、有两个车轮的陆地交通车辆，俗称自由车、脚踏车或单车。自行车无噪音、无污染、重量轻、结构简单、造价低廉、使用和维修方便，既能作为代步和运载货物的工具，又能用于体育锻炼，因而为人们所广泛使用。而门行车究竞起源于哪个年代、由谁发明的、Z间的演变过程则很少人知道山。世界上第一批真正实用型的自行车出现于19世纪初。1817年，德国人德莱斯在法国巴黎

3、发明了带车把的木制两轮自行车。自行车问世后迅速成为当吋欧洲人青睞的交通工具。19世纪一些欧洲人也构思出了一些理想的自行车图。1.2自行车中的物理其中口行车涉及到力学知识、声学知识、功的原理、热学知识、惯性、摩擦力等等方面。可见物理知识对于我们的生活是那么具有影响，所以我们应学好物理才是，而且我们应明白物理不应只限于课堂，而还应运用于生活，那才是学习的真正目的，下面具体来分析一下。2摩擦力2.1车轮的摩擦力为什么轮胎粗糙的自行车滑动距离较短呢？我们根据所学的物理知识做了解释。当三种自行车的质量刃一定吋

4、，自行车的加速度Q为负值，a=Pg,粗糙的轮胎与地面的动磨擦因数〃较大，磨擦力F也越大，加速度值越大，根据％=皿,求岀s,由此得出结论，轮胎越粗糙的自行车，在其他因素相同的情况下磨擦的轨迹越短。2.1.1启动、行驶过程中的摩擦力当自行车启动或行驶吋，在链条驱动下，后轮逆时针转动，轮胎与地面接触处相对于地面有向后运动的趋势，故地面对后轮施加向前的摩擦力，该摩擦力是自行车向前运动的动力。在此力的作用下，自行车整体具冇向前运动的趋势，自行车的前轮胎于地面接触处具有向前运动的趋势，则地面对而轮产生向后的摩擦

5、力，在该摩擦力的作用下，前轮便沿着后轮相同的方向转动起來，自行车向前运动，因此，人们也将后轮称为主动轮，前轮称为从动轮。当下雨或下雪天，地面摩擦力变小，自行车很容易摔倒，即平常说的打滑，其道理就在于此。自行车上轮胎上F1凸不平的花纹，就是为了增大摩擦力。2.1.2刹车过程所受的摩擦力摩擦力不仅关系到自行车的启动，对自行车的制动也非常关键。如果刹车性能不好，骑车人的安全就得不到保障。人捏刹车柄，使刹车线带动刹车块与轮胎靠紧，产生摩擦力，使自行车减速，最终停下来。摩擦力的大小取决于压力的大小和接触而的粗

6、糙程度。以恒定的速度驾驶同一自行车、刹车力越大，摩擦力越大，门行车制动的越快；说明压力越大，产生的摩擦力越大。新、III两辆口行车,在相同的速度下，用近似相同的力捏刹车柄，新车制动快，原因是旧车的刹车块和车胎磨得比较光滑，产生的摩擦力很小。2.1.3后轮所受摩擦力方向紧蹬自行车前进时，后轮受到的摩擦力方向向前,是门行车丽进的动力，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。2.1・4前轮所受摩擦力方向前后轮摩擦力方面,

7、前后轮所受摩擦力方向是否一致？你可能会说“不同”,但具体是什么方向，也说不清楚。正好，有些同学研究黑板擦问题。他们用黑板擦在黑板上滑动时，可以清楚地看到毛毡而变形，1佃变形方向与相对滑动方向恰恰相反，我从中大受启发。我们确定实验研究法。前轮：将一条厚海绵裹在车轮上，固定好，让前轮自由转动，保持前进状态，然后刹车，这时车轮下的海绵都挤在车轮着地点的后方，由此推知地而给前轮一个图2向后的摩擦力与车前进方向相反［习，是阻力；对于后轮，我们先把它架空，驱动脚蹬，使车轮转起来，然后让它着地，在着地的一瞬间，发

8、现海绵挤在车轮着地点的前面，实验表明地面给车后轮一个向前的磨擦力，导致车前进，这也就是自行车能前进的原因。结论：前轮受的磨擦力向后，后轮受的磨擦力向前。后轮捉供车前进的动力。2.2车把套、脚踏板.钢珠以及刹车块车把套刻有不同程度一些花纹，增大接触面粗糙程度.增大摩擦力；用力踩脚踏板自行车前进时，自行车后轮受到地而摩擦力的方向向前；刹车时，需耍纂紧刹车把，以增大刹车块与车圈Z间的压力，从而增大摩擦力；——自行车哪些地方安钢珠？为什么安钢珠？自行车应当骑起来越轻松、越灵活