自行车的力学原理
7页1、自行车的力学原理【论文摘要】自行车是我们日常生活中极其常见的一种交通工具。中国作为世界上的一个“自行车大国”,与自行车更过着不解的情缘。自行车的出现距今已有百余年的历史。最早的自行车是由法国人西夫拉克发明的,它没有传动系统,靠两脚蹬地向前滑行,最快只能达到时速20公里。后来苏格兰人皮埃尔发明了前轮带脚蹬的自行车。第一辆现代意义的自行车出现在19世纪末的英国,后由传教士带入中国。据统计目前中国有大约七亿辆自行车。骑自行车是当下户外活动的热门交通方式,它不仅有益身心健康,更体现了环保、自然的生活理念。简单的自行车中含有许多的物理知识,我们通过研究自行车来学习更多的物理知识。一、 【论文关键词】:自行车 摩擦力 刹车系统摩擦力的大小跟两个因素有关:压力的大小、接触面的粗糙程度。压力越大,摩擦力越大;接触面越粗糙,摩擦力越大。自行车外胎有凸凹不平的花纹,这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度,来增大摩擦力的,其目的是为了防止自行车打滑。当我们骑在自行车上时,由于人和自行车对地面有压力,轮胎和地面之间不光滑,因此自行车与路面之间有摩擦,当向前踏动脚踏是,链条带动飞轮向前转动,这时飞轮内齿和千斤相含
2、,飞轮的转动力通过千斤传到芯子,芯子带动后轴和后轮转动,后轮与地面相对向后运动,自行车就前进在自行车的前轴、中轴、后轴、车把转动处,脚蹬转动处等地方,都安有钢珠。人们骑自行车总是希望轻松、灵活、省力。而用滚动代替滑动就可以大大减小摩擦力,因此要在自行车转动的地方安装钢珠,我们可以经常加润滑油,使接触面彼此离开,这样就可以使摩擦力变得更小。刹车时,刹皮与车圈间的摩擦力,会阻碍后轮的转动。手的压力越大,刹皮对车圈的压力就越大,产生的摩擦力也就越大,后轮就转动的越慢。如果完全刹死,这时后轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦力(原来为滚动摩擦,方向向前),方向向后,阻碍了自行车的运动,因此就停下来了。把自行车的后轮看成是一个杠杆,轴心是定点,很明显,轴刹的力臂比轮刹的力臂短,所以作用在轮刹上的力可以更轻易使车轮停止转动。但是,轮刹和轮框的接触只有两个面,只能产生两个摩擦力;而轴刹带和车轴的接触面类似于一个3/4优弧,可以产生多个摩擦力。这样,即使是在轴上刹车,也不用担心摩擦力过小而使不了车轮停止转动。但是,在车速较快时使用轮刹刹车对轮刹伤害很大,因为轮刹刹车时与轮框上的刹车点是相对静止的,车速较大
3、时自行车难以瞬间停下来,轮刹会随刹车点向前运动,容易造成歪曲变形。然而,轮刹却拥有类似与汽车ABS系统的点刹效果,且瞬间制动力好。综上所述,在车速较慢时使用轮刹,能使自行车在最短时间内停下来,使用轮刹点刹,能使车速在较快的速度下迅速慢下来;而在车速较快时,使用轴刹能使自行车短时间内安稳地停下来,且不会损坏自行车零件。自行车行进时轮胎与地面的摩擦力如何?无论什么情况,前轮都是从动轮,摩擦力方向都是向后。1、加速时,轮速大于车速,后轮是自行车前进的动力来源,所以后轮是主动轮。在接触面,后轮与地面相对向后运动,所以摩擦力向前,后轮速度大于车速,所以车会做加速运动。2、减速时(不踩动),后轮的速度小于车速,因此后轮随车的向前运动而转动,所以后轮是从动轮。在接触面,后轮与地面相对向前运动,所以摩擦力方向向后。3、匀速时,车受力平衡,人踩的力和车轮与地面的摩擦力抵消,车轮与地面相对向后运动,所以摩擦力向前。为什么自行车不装ABS?ABS”中文译为“防锁死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统. 在遭遇紧急情况时,未安装ABS系统的车辆来不及分段缓刹只能立刻踩死。由于车辆冲刺惯
4、性,瞬间可能发生侧滑、行驶轨迹偏移与车身方向不受控制等危险状况!而装有ABS系统的车辆在车轮即将达到抱死临界点时,刹车在一秒内可作用60至120次,相当于不停地刹车、放松,即相似于机械自动化的“点刹”动作。从微观上分析,在轮胎从滚动变为滑动的临界点时轮胎与地面的摩擦力达到最大。此举可避免紧急刹车时方向失控与车轮侧滑,同时加大轮胎摩擦力,使刹车效率达到90以上。那么,为什么自行车不装ABS呢?我们分析原因如下:自行车速度较小,质量小,刹车制动力好,容易控制,不易侧滑自行车的后轮的V型刹能做到ABS的点刹效果ABS的价格高ABS的质量大。八为什么自行车的链条会带动后轮转动,而后轮不会带动链条转动?当向前踏动脚踏时,链条带动飞轮向前转动,这时飞轮内齿和千斤相含,飞轮的转动力通过千斤传到芯子,芯子带动后轴和后轮转动,自行车就前进了。当停止踏动脚踏板时,链条和外套都不旋转,但后轮在惯性作用下仍然带动芯子和千斤向前转动,这时飞轮内齿产生相对滑动,由此将芯子压缩到芯子的槽口内,千斤又压缩了千斤簧。当千斤齿顶滑到飞轮内齿顶端时,千斤簧被压缩得最多,再稍微向前滑一点,千斤被千斤簧弹到齿根上,发出“嗒嗒”
《自行车的力学原理》由会员m****分享,可在线阅读,更多相关《自行车的力学原理》请在金锄头文库上搜索。
秋季新学期教师个人工作计划标准范本(三篇).doc
2023年服务员终总结个人.docx
夫妻感情破裂离婚协议模板(7篇)
有效沟通技巧高效沟通
手机销售技巧0个案例供你学习
精品资料(2021-2022年收藏)总承包合同签约规定定稿版
深入开展解放思想大讨论活动总结.docx
2023年与服务结缘的人银行优秀党员事迹材料.docx
2023年委托书合同243.docx
2023幼儿园教师个人工作计划标准样本(2篇).doc
浅谈如何做一名优秀员工
高职高专大学英语信息化教学设计稿
小学二年级语文教案狐狸和乌鸦续写学生作品之七
初中动能和势能课堂练习题含答案
心理自我调适计划
2023年先进消防支队事迹材料.docx
2023年小学生底年级期末操行评语.docx
村计划生育的工作总结范文.docx
2023年区统计局度上半年总结和下半年思路.docx
店铺转让协议书正式版
2023-01-30 1页
2023-10-12 11页
2024-02-25 9页
2023-12-05 3页
2023-01-31 4页
2023-05-16 2页
2023-12-19 4页
2023-11-24 14页
2024-03-07 2页
2023-06-12 13页