生活中的物理-自行车身上的力学知识

2015-08-09 8:49:05 暂无评论阳光倾城常识科普 883

自行车在我国是很普及的代步和运载工具。在它的“身上”运用了大量力学知识。
1.测量中的应用
在测量跑道的长度时，可运用自行车。如普通车轮的直径为0.71米或0.66米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率π，即约2.23米或2.07米，然后，让车沿着跑道滚动，记下滚过的圈数n，则跑道长为n×2.23米或n×2.07米。
2.力和运动的应用
(1)减小与加大摩擦。
车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。
多处刻有凹凸不平的花纹以加大摩擦。如车的外胎，车把手塑料套，蹬板套、闸把套等。变滚动摩擦为滑动摩擦以加大摩擦。如在刹车时，车轮不再滚动，而在地面上滑动，摩擦大大增加了，故车可迅速停驶。而在刹车的同时，手用力握紧车闸把，加大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。
(2)弹簧的减震作用。
车的座垫下安有大量根弹簧，借用它的缓冲作用以减小震动。
3.压强知识的应用
(1)自行车车胎上刻有载重量。如车载过重，则车胎受到压强太大而被压破。
(2)座垫呈马鞍型，它能够加大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强，使人骑车不易觉得疲劳。
4.简单机械知识的应用
自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆，可加大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离，还使用了轮轴：脚蹬板与链轮牙盘；后轮与飞轮及龙头与转轴等。
5．功、机械能的知识运用
(1)依据功的原理：省力必定费距离。因此人们在上坡时，常骑“S形”路线就是这个原理。
(2)动能和重力势能的相互转化。
如骑车上坡前，人们往往要加紧蹬几下，就容易上去些，这里是动能转化为势能。而骑车下坡，不用蹬，车速也越来越快，此为势能转化为动能。
6.惯性定律的运用
快速行驶的自行车，若突然把前轮刹住，后轮为啥会跳起来。这是由于前轮受到阻力而突然停止运动，但车上的人和后轮没有受到阻力，由于惯性，人和后轮要保持继续向前的运动状态，所以后轮会跳起来。
切记下坡或高速行驶时，不能单独用自行车的前闸刹车，否则会出现翻车事故！