自行车原理

自行车是我们日常生活一中种普的交遍工具通，常见的普有载重自通行车轻、便自车行山地自、行、童车车赛车、、电自动行车。它结构等单，方简便实，在其用中涉及到多很理物知，包识杠括、轮轴、摩擦、压杆、能量的强转等力化、热学学及光知识，学面下体具来析一下分

。

一、力学识

知、1摩方面擦

(1)

行车车自胎轮车、把套、脚踏板以刹及块处车刻均有一花纹，增大些接触粗糙程度，面增摩大擦力

。(

)2车轴处经上一常些滑润油以，小减接面粗触糙程，来减度小擦摩。

力

(

3)所车有处均有轴珠滚，滑变摩擦动滚动为摩擦，来小摩擦减，转方便。

动

(4)车时，需要纂紧刹刹车，把以大增车块与车圈刹间之压力的从，而增大摩力，

擦

(

5)蹬紧自车前进行，后时轮受到的摩擦力向方向，前是行车前进的动力，自轮前受的到摩擦力向方向，是后自车前行的阻力进；

自行车靠

性惯前进时前后轮，受的到擦力摩方均向向后，这个力两均自是行车前的阻进力。

、2强压方面

(

)一1般情况，下充足气自行车的胎着地轮面大约为积

S=×12Cm05c×=m00×1m2c当一，通普的年成人骑自车前行进时自，车行对面地的力大约为F压(5=00+N50N1)=65N，0以可计算出行自对地车面的强压为。561×0P4a

。

(2)在轴车拧螺母要加处一个垫，圈增大受力面积来以，减小压。强

(3)

自车行的脚板踏做得而扁平，来大增力受面，以积小它对脚减的强，

(压)4行自的内车胎要够充量足气体，在的体气的积、温度体定一时，体的质气越量大，强压大。

越

(

)5行车自的座做得车扁而，来平增受大面力积，以小减它身体的压强。

对

3

、轴方面

轮

(

1自)车行车的相把当于个轮一轴车，相把当轮，前轴于轴为是，一个省杠力，杆如图所3。

示(2自行车的脚踏)板与轴也相当于一个中轴，轮实质一为个力杠杆。省

(

)3行车的飞轮自也相当一个于省的轮轴。

力

4、杠杆方

面

自行

车的车把相当于刹个一省杠杆。力

5、惯性

面

方

1)当人(自行骑车前进时，止蹬停自行车，后自车仍行向前走，然是由于它有性。

(2惯当人)自行骑前进时车若，遇到急情况紧一般，况情要先下捏后紧刹，然后车捏紧前再车刹，或者后一前起紧，捏这做样为是防了人由止于性而惯前向飞去。

出

、6量转化能方面

()1人当自骑行下车坡，时速越来度快越是由于下坡，人和自行车时重力势能转的化人为自和车的行动。能

2)当(人自行骑车上坡之前紧要蹬几，下的目是增速度，大增大来人自和车的行能，这样动坡上时动能转化为力重势能，能得上更一些。

高(3)自行车车的梯上挂一个弹有，簧在弹它

起时，簧的弹性弹能势化为动转能，梯车自弹动起

。

7

、学声方面

自行

车的金属车钤发声由于是盖在不铃的停振动，而汽笛声是发于汽笛内由的气体不断振动而引的的起。

8、

齿轮动方面传

线

速和度速角的关度系如图，所示，设齿轮边缘的5线速为v度 齿轮，的径为半，R齿转轮的动速度角为，则ω有 v= Rω

。

、热二知学

识

夏在自天行车胎轮的内体不能充气太足得，是了为防自止行车爆胎，为因对质量、体积一定的于气，体温度当越，高强压大越，压强当达到定程一度时若，过了轮胎的超受承能力，就会生爆发的胎况。情

三、光

知学

在日识常生活，自行车的后面中装有一都反光个镜，的设它计很巧妙，组它是三由相个互垂的直面镜平成组一立体个直角用其，内表作为面射面反，这角反射叫。器当光有从线意角任射度向尾时灯，它能把光“反都向回”射，当线光向反光射镜时会，使后的人面容很看到。在易间夜当，车汽光灯到照它方的前自行车灯上，尾无论射入向方何如反射光都能，射反汽车上，到光强其大于远般的一反漫射光，如就光发的灯红足，以汽让的司车机察观。到

四、电

方学

面在

有些自行车上有小型的发装电置装它利，用擦转摩，动就我像们实验在室中看到手的摇发电一机，样发出电的能供车给灯作，工起一到定照的明作

用

自车行也和其车它一辆样，靠车轮与是面地的摩力前进擦。自的车由于自身有行质、有量重，车轮自和面地不都光，压在滑面路就上产生会静摩擦力。当骑人自行车上，用使自行力车始开运，动轮后与地产生静面摩力擦其，向与自方车行进前向方同，所以推动自相车向前运动。

二. 行力越大，压擦力越大

摩——自

行为车么什能停？

止

动装制置（车刹）自在车中行着有十分要重的作。刹车不灵用导而致的通交事故屡不见鲜自行车，采用什是方么法来动制呢的

？自

行的车刹是车利摩用力擦使行自减车和速止停进前。当我使用刹们车时，刹与车轮皮的摩擦力间使，车轮止运停动或速减小度车，与地轮见的摩擦力面滚动由擦摩成滑变动擦摩强大的，动摩擦滑力向与自方行前车进方相反向使自行车迅，减速速（迅或速停止运动。）

.三增大 粗糙程，度大摩增力擦

—自行—外车胎为上什么有凸不凹平花纹？

自行的外车胎上凸凹不有平花纹的可以，大增行自车地面间与的粗糙程度，增大摩擦力，来止自行防打车。

滑

刹急时车滑，摩动力擦对车辆外磨胎损十分，若使轮子总大于滚动处，不而动滑时则，可避免车对磨轮损因。此设想可自在车行另设上置刹一车备（用可属金、橡

胶…），平时…动时运刹盘提起，脱离地，面刹车时，将刹盘下按与地面接触，使盘刹在面滑动，产地滑动摩生擦，力车使迅速减速辆至停止直，避免自行外车磨胎损

四。滚.动擦摩比力动滑摩擦小力

——行自车些哪方地安钢珠为？什么钢安？

珠行自车应当起骑来越轻、松灵活越越才好、省力，所以在越自行车转动地的，中轴方、后、车把转轴动，处蹬脚转处、飞动等地方轮，安都钢珠有。动转方地安钢珠装为是减了小摩力擦，护保零件，节省动力，因为动滚摩比擦滑动擦摩小得多用滚动，来代替滑动以可大大小摩减擦并经，常润滑加，油使接触彼面此离开，擦摩得变小更、更力省

。杆杠

控制轮转向前的杆：自杠行的车车，把是省杠杆力，们人用很小力就能转的动行车前轮，自来制自控行的运动方车向自和车行平的。衡

控制刹车

闸杠杆的：把上车的把是闸力省杠，人们杆很小用力就的使能闸车以比大的压力较到车轮压钢的圈上

。

轴轮

．自一车上的轮轴

行中

轴的上脚蹬大和齿：轮成省组力轮轴，脚由蹬径半于大大轮齿径半。

行自车把车与前轴：组成叉力省轮轴手握，把外的径半于大前轴叉的径。半

轴上后的轮齿和轮：后组费力轮成轴，齿轮半小径于轮后径。

半．二行自行车驶度速与轮车径的直关

系

见的常自行轮车直径有559的m（22m寸英）、16mm02（4寸英、66）0mm2（6寸英、）71mm（218寸）的英骑。8寸2的比4寸的2费车一些，力但速度，因快为82车轮的寸径大，半轮每子一圈走转距的长离一，些速度快故半径大；轮使的轴半径大轴故费，力

三。自．车行速变道的理

自行车够能进运动前，是人靠用踩车脚蹬来动提供力，驱动后轮转动动产生摩力擦而形成。后轮而转动的通过链条把是轴、后中轴的上链飞轮齿相连轮带，动两轮每齿个各链与条的间孔对应大，齿轮过一转齿个，轮齿也定一转过个一齿绝不，可能滑。

打．变速四

车

型变速新行车自，中轴链轮上中几个直有径不同齿、数同的不齿盘，后轴飞有轮个直径几齿、数同不齿的，盘择选同齿不数的轮，齿过通链条相连动，带后轮动转的慢就快变改了，为变速车。称

气体体积减小压强，增

大早的各期轮子都种是轮木铁轮，、簸颠已。不代现自行车使用气内胎充主是利用要量一质的定气体体积小减，强压大的原增。当理路面不给车平胎带来击冲时的候，充内气的压胎缩和恢有很好的缓冲作用复减小了，颠，既保簸护自了行车也，小前进的阻减，也力使感到人舒。适

的光反射

有的自行车

有上尾灯还有，一黄块色料片，塑不为仅装饰，主是要为反而光。白天，红色用色最等

醒

目，很的地方都远能见看，提司醒机注意；上人们晚骑车时，后或面面侧驶汽来，车灯车光到自行射尾灯上车，射回反，去提司醒机注意

。