小小自行車物理知識多
假如把我國比作一個自行車的王國，那么，青少年學(xué)生就是這王國中最忠實的臣民。無論是晴空萬里，還是風(fēng)雨交加，我們騎著這心愛的坐騎，奔馳在上學(xué)和放學(xué)的路上。作為我們出行的好伙伴，我們喜歡它，愛護(hù)它。自行車也很神奇，從它的構(gòu)造和使用過程中，可以發(fā)現(xiàn)許多與物理有關(guān)的知識，不信請看。
1、穩(wěn)定性的知識
自行車之所以在行駛過程中不會傾倒，主要得益于物理學(xué)原理的應(yīng)用。大家知道，凡是高速轉(zhuǎn)動的物體，其轉(zhuǎn)動方向會保持不變，物體便不會傾倒，這同旋轉(zhuǎn)的陀螺不會傾倒是一個道理。我們騎自行車是在前進(jìn)的方向上給自行車一個力，使車輪轉(zhuǎn)動起來，車輪就能保持在一種平衡狀態(tài)，在利用車把轉(zhuǎn)動加以調(diào)節(jié)，自行車就可以往前行進(jìn)了，一旦停下來，這種平衡沒了，自行車就會傾倒。
2、摩擦力知識
�。�1）啟動、行駛過程中的摩擦力
當(dāng)自行車啟動或行駛時，在鏈條驅(qū)動下，后輪逆時針轉(zhuǎn)動，輪胎與地面接觸處相對于地面有向后運(yùn)動的趨勢，故地面對后輪施加向前的摩擦力，該摩擦力是自行車向前運(yùn)動的動力。在此力的作用下，自行車整體具有向前運(yùn)動的趨勢，自行車的前輪胎于地面接觸處具有向前運(yùn)動的趨勢，則地面對前輪產(chǎn)生向后的摩擦力，在該摩擦力的作用下，前輪便沿著后輪相同的方向轉(zhuǎn)動起來，自行車向前運(yùn)動，因此，人們也將后輪稱為主動輪，前輪稱為從動輪。當(dāng)下雨或下雪天，地面摩擦力變小，自行車很容易摔倒，即平常說的打滑，其道理就在于此。自行車上輪胎上凹凸不平的花紋，就是為了增大摩擦力。
（2）剎車過程中的摩擦力
摩擦力不僅關(guān)系到自行車的啟動，對自行車的制動也非常關(guān)鍵。如果剎車性能不好，騎車人的安全就得不到保障。人捏剎車柄，使剎車線帶動剎車塊與輪胎靠緊，產(chǎn)生摩擦力，使自行車減速，最終停下來。摩擦力的大小取決于壓力的大小和接觸面的粗糙程度。以恒定的速度駕駛同一自行車、剎車力越大，摩擦力越大，自行車制動的越快；說明壓力越大，產(chǎn)生的摩擦力越大。新、舊兩輛自行車，在相同的速度下，用近似相同的力捏剎車柄，新車制動快，原因是舊車的剎車塊和車胎磨得比較光滑，產(chǎn)生的摩擦力很小。
另外在自行車的手把、腳踏板、等處，做有凹凸不平的花紋這也是通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦。
3、減震系統(tǒng)
自行車裝有減震器。自行車共有5個地方進(jìn)行了減震處理：三腳架、鞍座、車頭和前后輪胎，其中三腳架、鞍座、車頭運(yùn)用彈簧減震，車身則靠輪胎減震。自行車震動時，整個車身具有了形變性，使人落下時與車身接觸的.時間增長，受力變小，提高了舒適性。好比人從高處跳到水泥地上，腳會感到疼，如果在地面上鋪上軟墊，人再往下跳，即使是相同高度，感覺也不會那樣劇烈。通過減震不僅使騎車人感到舒適，也減少了自行車的磨損。
4、壓強(qiáng)知識
(1)自行車車胎上刻有載重量。如車載過重，則車胎受到壓強(qiáng)太大而被壓破。
(2)坐墊呈馬鞍型，它能夠增大坐墊與人體的接觸面積以減小臀部所受壓強(qiáng)，使人騎車不易感到疲勞。
（3）在夏天車輪氣打足，則輪胎在強(qiáng)烈的陽光照射下，往往會爆胎，這是因為輪胎中氣體在陽光照射下，吸收熱量，溫度升高，受熱膨脹，壓強(qiáng)增大，故車胎易爆。
�。�4）氣門芯的作用：充氣內(nèi)胎上的氣門芯，起著單向閥門的作用，只讓氣體進(jìn)入，不讓氣體外漏，方便進(jìn)氣，保證充氣內(nèi)胎的密封。
5、簡單機(jī)械的知識
�。�1）杠桿知識
A、控制前輪轉(zhuǎn)向的杠桿：自行車的車把，是省力杠桿，人們用很小的力就能轉(zhuǎn)動自行車前輪，來控制自行車的運(yùn)動方向和自行車的平衡。
B、控制剎車閘的杠桿：車把上的閘把是省力杠桿，人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的鋼圈上。
�。�2）輪軸知識
A、中軸上的腳蹬和花盤齒輪：組成省力輪軸（腳蹬半徑大于花盤齒輪半徑）。
B、自行車手把與前叉軸：組成省力輪軸（手把轉(zhuǎn)動的半徑大于前叉軸的半徑）。
C、后軸上的齒輪和后輪：組成費(fèi)力輪軸（齒輪半徑小于后輪半徑）。
6、功、機(jī)械能的知識運(yùn)用
(1)根據(jù)功的原理：省力必定費(fèi)距離。因此人們在上坡時，常騎“S形”路線就是這個道理。
(2)動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。
如騎車上坡前，人們往往要加緊蹬幾下，就容易上去些，這里是動能轉(zhuǎn)化為勢能。而騎車下坡，不用蹬，車速也越來越快，此為勢能轉(zhuǎn)化為動能。
7、慣性定律的運(yùn)用
快速行駛的自行車，如果突然把前輪剎住，后輪為什么會跳起來。這是因為前輪受到阻力而突然停止運(yùn)動，但車上的人和后輪沒有受到阻力，根據(jù)慣性定律，人和后輪要保持繼續(xù)向前的運(yùn)動狀態(tài)，所以后輪會跳起來。
切記下坡或高速行駛時，不能單獨(dú)用自行車的前閘剎車，否則會出現(xiàn)翻車事故！
8、光學(xué)知識
自行車上的紅色尾燈，不能自行發(fā)光，但是到了晚上卻可以提醒汽車司機(jī)注意。因為自行車的尾燈是由很多蜂窩狀的“小室”構(gòu)成的，而每一個“小室”是由三個約成90度的反射面組成的。這樣在晚上時，當(dāng)后面汽車的燈光射到自行車尾燈上，就會產(chǎn)生反射光，由于紅色醒目，就可以引起司機(jī)的注意。人面對車鈴，會看到自己的像，這是因為車鈴蓋形狀相當(dāng)于一個凸面鏡，人看到的是因反射而成的正立縮小的虛像。
【小小自行車物理知識多】相關(guān)文章：
自行車中的物理知識08-19
輕便自行車百科物理知識點(diǎn)07-09
多肉植物知識07-26
動物生活小小知識11-25
動物生活小小知識09-01
小小班育兒知識07-31
過山車的物理知識06-29
有關(guān)物理知識06-23