自行车与物理学
1.自行车的机械知识。
1.测量中的应用
测量跑道长度时可以使用自行车。例如,普通车轮的直径是0.71米或0.66米。那么一圈的长度是直径乘以π,即大约2.23米或2.07米。然后,允许汽车沿着跑道滚动,并记录转弯次数n。那么跑道长度是n * 2.23米或n * 2.07米。
2.力和运动的应用
(1)减少和增加摩擦。
汽车的前轴、中轴和后轴都采用滚动来减少摩擦。为了进一步减少摩擦,人们经常给这些部件添加润滑剂。
许多地方雕刻不均匀的图案以增加摩擦。例如,汽车的外胎、汽车把手的塑料盖、踏板盖、刹车把手盖等。将滚动摩擦变为滑动摩擦以增加摩擦。例如,刹车时,车轮不再滚动,而是在地面上滑动,从而大大增加了摩擦力,所以汽车可以很快停下来。在刹车的同时,手紧紧抓住刹车手柄,增加刹车片对钢圈的压力,防止车轮滚动。
(2)弹簧的阻尼效应。
汽车座垫下面有许多弹簧,可以用来减少振动。
3.压力知识的应用
(1)自行车轮胎刻有承载能力。如果汽车太重,轮胎会在太大的压力下被压碎。
(2)座垫为马鞍形,可增加座垫与人体的接触面积,减少臀部的压力,使人骑自行车时不易疲劳。
4.简单机械知识的应用
自行车制动系统中的制动手柄和连杆是省力的杠杆,可以增加制动片上的拉力。为了节省人力或距离,自行车也使用轮轴:踏板和链轮齿板;后轮和飞轮、水龙头和转轴等。
5.功和机械能的知识应用
(1)根据工作原理:节省劳动力必须花费距离。因此,当人们上坡时,他们通常会走“S形”路线。
(2)动能和重力势能的相互转化。
例如,在上坡之前,人们通常必须站起来几次才能更容易地站起来,在那里动能被转化为势能。在不踩踏板的情况下下坡时,车速越来越快,这将势能转化为动能。
6.惯性的使用
如果一辆快速行驶的自行车突然刹车,为什么后轮会跳起来?这是因为前轮由于阻力突然停止移动,但是车上的人和后轮没有受到阻力。由于惯性,人和后轮应该继续向前移动,所以后轮会向上跳。
请记住,在下坡或高速行驶时,不能单独使用自行车的前制动器,否则会发生翻车事故!
2.自行车气压知识。
充气自行车内胎:早期的各种车轮都是木制车轮和铁车轮,非常颠簸。现代自行车使用充气内胎主要是为了增加内胎的压力,起到缓冲作用,减少自行车前进的阻力。
阀芯的功能:可充气内管上的阀芯起到单向阀的作用,只允许气体进入而不泄漏,便于气体吸入,并确保可充气内管的密封。
3.自行车光学知识。
自行车上的红色尾灯本身不能发光,但它能在夜间提醒驾驶员,因为自行车的尾灯由许多蜂窝状“单元”组成,每个“单元”由三个大约90度的反射面组成。这样,在晚上,当后面的车灯碰到自行车的尾灯时,它会产生反射光,由于其醒目的红色,可以吸引司机的注意力。