关于自行车的科学常识

2022-08-30 综合 86阅读 投稿:燕归空

1.自行车中的科学知识有哪些

1、快速行驶的自行车,如果突然把前轮刹住,后轮为什么会跳起来? 答:这是因为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!

2、自行车下坡时,不再用力蹬车,车一般也会越来越快,这是为什么? 答:自行车下坡过程是重力势能转化为动能的过程,动能增大,速度也增大。

3、用打气筒给自行车车胎打气时,不一会儿气筒壁就会热起来,这是什么原因? 答:主要原因:打气筒的活塞压缩气体做功,气体内能增加,气体内能传给气筒壁,使气筒壁温度升高;次要原因:打气过程也是克服活塞和筒壁摩擦力做功过程,是气筒壁内能增加,温度升高。

4、骑自行车的人在上坡前,往往要用力蹬几下,这样做有什么好处? 答:骑自行上坡过程是动能转化为势能的过程,上坡前用力蹬几下,增大了车的速度,从而增大了车的动能,上坡过程中,这些动能转化为势能,车子容易爬到坡顶。

5、如果在夏天车气打足,则轮胎在强烈的阳光照射下,往往会爆胎,这是为什么? 答:轮胎中气体在阳光照射下,吸收热量,温度升高,受热膨胀,故车胎易爆。 6、不再蹬车后,自行车为什么仍能运动? 答:自行车原来是运动的,当不再蹬时,自行车由于惯性仍保持原来的运动状态,所以自行车仍能运动。

7、紧急刹车时,新的轮胎为什么会在地面上留下一道黑色的痕迹? 答:刹车时,车轮基本不转动,但由于惯性,车子仍向前滑动,此时轮胎要克服地面摩擦做功,机械能转化为内能,轮胎因温度升高而焦化,所以会在地面上留下黑色的痕迹。

8、骑自行车上坡,走S形路线比较省力,这是为什么? 答:骑自行车上坡,不管路线如何,爬上坡顶升高的高度时一样的,但走S形路线所走的路线比较长些,相当于把斜面的长度拉长了,在高度相同的情况下,斜面越长越省力,所以走S形路线省力些。

该答案来自极限户外网官方网站

2.自行车中包含了哪些科学知识

很多。

自行车的主要平衡原理 —— 陀螺原理(物理学)实际上是一种惯性现象。

自行车的动力以及变速原理 —— 经典的主动轮、从动轮、传送带(链条)组成的传动系统。变速是通过改变主动轮和从动轮的大小比例来完成的。

现在主流的刹车部件有两种,一种就是经典的夹器上面带橡胶,通过夹器的收紧,橡胶摩擦车圈让车减速。由于这个部件从截面上看上去像一个倒V形,所以称作V刹。还有就是更先进有效一些的,类似汽车刹车的碟刹。是利用夹器上带有一种利于散热且磨阻较大的物质,通过与车轱辘中轴(花鼓)旁的碟片摩擦,将这种物质尽量均匀的“涂抹”在碟片上,再之后通过收紧夹器,可以获得更大的摩擦力。—— 实际上这里涉及到化学与物理知识。V刹使用橡胶是因为橡胶这种有机物分子结构稳定,分子间力学结构也稳定(当然这里的橡胶是个混合物,里面还加入了碳等物质使其更坚韧),不容易磨损,同时橡胶本身有韧性,摩擦时不容易损坏别的部件。另外,看似两种刹车都是通过摩擦力来减低车速,其实是一种能量的转换:自行车在运动时具有动能,而当刹车时,刹车装置通过摩擦将自行车的动能转化成为另一种能量 - 热。过热对于机械部件的寿命是有影响的(这又涉及了其他的知识),所以上面提到的碟刹上面使用的提供阻力的材料是一种利于散热的物质。而V刹,产生大量的热后,橡胶中的碳元素会“碳化”结晶为碳物质,蹭的车轱辘上面一圈全是黑色。言归正传:这里涉及了材料科学,化学,物理中的能量转换等……

为了提高速度,专业的比赛用竞速单车还会为降低空气阻力而作特别的设计 —— 空气动力学。

为了能让骑行者、比赛者的骑行更加舒适,在车把、车座等还会做特殊设计,比如车座上面的散热孔 —— 人体工程学

车身上漂亮的喷漆涂装涉及化学。

等等……

3.自行车中的科学

物理: 自行车车把/轮胎上有花纹,是接触面更粗糙,增大了摩擦。

自行车刹是增大压力来增大摩擦,从而使车停住. 自行车在车刹的作用下停止,说明力可以改变物体的运动状态。 自行车行驶时前轮受到地面对其的摩擦力向后,后轮的向前。

自行车载人后车轮变扁,说明力可以使物体发生形变。 自行车行驶很久后车胎会变热,说明做功可以改变物体的内能。

自行车准备行驶时向后蹬地,便向前冲去,利用了力的作用是相互的.化学: 自行车的钢圈常用铜或铝合金做,铜是利用了它金属活动性弱,铝则是因为表面有一层氧化膜防止了继续氧化。 自行车需刷漆,是通过隔绝氧气与水防止铁与空气中水蒸气及氧气反应生锈。

自行车的链条涂油也是防止生锈。

4.观察家中的自行车,试举出其中的一些科学常识(至少写出4种

1.测量中的运用

在测量跑道的长度时,可运用自行车。如普通车轮的直径是0.71米或0.66米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率,即约2.33米或2.07米,然后,让车沿这跑道滚动,记下滚动的圈数n则跑道长为2.33n米或2.07n米。

2.力和运动的运用

⑴ 减小与增大摩擦。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增大摩擦。而在刹车的同时,手用力握紧闸把,增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。

⑵ 弹簧的减振作用。车的坐垫下安有许多根弹簧,利用它的缓冲作用以减小振动

3.压强知识的运用

⑴自行车车胎上刻有载重量。如车载重过量,则车胎受到压强太大而被压破。

⑵坐垫呈马鞍形,它能够增大坐垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强,使人骑车不易感到疲劳。

4.简单机械知识的运用

自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆,可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离,还使用了轮轴:脚踏板与链轮牙盘;后轮与飞轮及龙头与转轴等。

5.功和机械能的知识的运用

⑴ 根据功的原理:省力必定费距离。因此人们在上坡时,常骑“s”形路线就是这个道理

⑵ 动能和重力势能的互相转化。如骑车上坡前,人们要加紧蹬几下,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。

⑶ 整体上自行车是费力机械,一般为省距离才骑自行车。顶风骑车比顶风行走艰难,就是因为骑车费的力被“放大”了。

6.前驱和后驱

[1]自行车属于后驱,即后轮驱动,前轮被动。

[2]自行车由于后驱,笔直骑过后的胎痕一条笔直,一条规则弯曲,笔直的为后轮胎痕,弯曲的为前轮胎痕。

自行车上的杠杆

A、控制前轮转向的杠杆:自行车的车把,是省力杠杆,人们用很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡。

B、控制刹车闸的杠杆:车把上的闸把是省力杠杆,人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上。

自行车上的轮轴

A、中轴上的脚蹬和花盘齿轮:组成省力轮轴(脚蹬半径大于花盘齿轮半径)。

B、自行车手把与前叉轴:组成省力轮轴(手把转动的半径大于前叉轴的半径)。

C、后轴上的齿轮和后轮:组成费力轮轴(齿轮半径小于后轮半径)。

自行车上的气压知识。

自行车内胎充气:早期的各种轮子都是木轮、铁轮,颠簸不已。现代自行车使用充气内胎主要是使胎内的压强增大,可以起到缓冲的作用,同时可以减小自行车前进的阻力。气门芯的作用:充气内胎上的气门芯,起着单向阀门的作用,只让气体进入,不让气体外漏,方便进气,保证充气内胎的密封。

自行车上光学知识。

自行车上的红色尾灯,不能自行发光,但是到了晚上却可以提醒司机注意,因为自行车的尾灯是由很多蜂窝状的“小室”构成的,而每一个“小室”是由三个约成90度的反射面组成的。这样在晚上时,当后面汽车的灯光射到自行车尾灯上,就会产生反射光,由于红色醒目,就可以引起司机的注意。

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。

5.自行车的知识

自行车 自行车(bicycle) 人力脚踏驱动的两轮车 。

又称脚踏车 、单车 。无噪声、无污染、自重轻、结构简单、造价低、使用维修方便,广泛用于交通代步、运载货物、体育锻炼和竞赛等。

自行车的发展沿革 1790年,有个法国人名叫西夫拉克,他特别爱动脑筋。有一天,他行走在巴黎的一条街道上,因为前一天下过雨,路上积了许多雨水,很不好走.突然,一辆四轮马车从身后滚滚而来,那条街比较狭窄,马车又很宽,西夫拉克躲来躲去幸而没有被车撞倒,还是被溅了一身泥巴和雨水.别人看见了,替他难过,还气得直骂,想喊那辆马车停下,讲理交涉.西夫拉克却喃喃地说:"别喊了,别喊了,让他们去吧."马车走远了,他还呆呆地站在路边。

他在想:路这么窄,行人又那么多,为什么不可以把马车的构造改一改呢 应当把马车顺着切掉一半,四个车轮变成前后两个车轮……他这样一想,回家就动手进行设计。经过反复试验,于1791年第一架代步的"木马轮"小车造出来了.这辆小车有前后两个木质的车轮子,中间连着横梁,上面安了一个板凳,像一个玩具俱似的.由于车子还没有传动链条,靠骑车人双脚用力蹬地,小车才能慢慢地前进,而且车子上也无转向装置,只能直行,不会拐弯,出门骑一会儿就累得满身大汗。

刚刚出现的新东西总是不那么完善的.西夫拉克并不灰心,他继续想办法加以改进。可惜,不久他因病去世了。

1818年,在德国有个看林人名叫德莱斯,他每天从村东的这一片树林,走到村西的另一片树林,年年如此。他想:如果人坐在车子上,走走停停,随心所欲,不是很潇洒吗?德莱斯开始制作木轮车,样子跟西夫拉克的差不多。

不过,在前轮上加了一个控制方向的车把子,可以改变前进的方向。但是骑车对依然要用两只脚,一下一下地蹬踩地面,才能推动车子向前滚动.当德莱斯骑车出门试验的时候,一路上遭到不少人的嘲笑。

尽管如此,他还是十分喜欢自己创作的这架"可爱的小马崽"。 1840年,英格兰的铁匠麦克米伦,弄到了一辆破旧的"可爱的小马崽"。

他在后轮的车轴上装上曲柄,再用连杆把曲柄和前面的脚蹬连接起来,并且前后轮都用铁制的,前轮大,后轮小.当骑车人踩动脚蹬,车子就会自行运动起未,向前跑去.这样一来,就使骑车人的双脚真正离开地面,以双脚的交替踩动变为轮子的滚动,大大地提高了行车速度.1842年,麦克米伦骑上这种车,一天跑了20公里,由于不小心,踩车的速度过快,撞倒了路上的一个小女孩,因此而被警察抓住,并处以罚款.其罪名是野蛮骑车。 1861年,法国的米肖父子,原本职业是马车修理匠,他们在前轮上安装了能转动的脚蹬板;车子的鞍座架在前轮上面,这样除非骑车的技术特别高超,否则就抓不稳车把,会从车子上掉下来。

他们把这辆两轮车冠以"自行车"的雅名,并于1867年在巴黎博览会上展出,让观众大开眼界。 1869年,英国的雷诺看了法国的自行车之后,觉得车子太笨重了,开始琢磨如何把自行车做得轻巧一些。

他采用钢丝辐条来拉紧车圈作为车轮;同时,利用细钢棒来制成车架,车子的前轮较大,后轮较小.从而使自行车自身的重量减小一些.从西夫拉克开始,一直到雷诺,他们制作的5种型式的自行车都与现代自行车的差别较大。 真正具有现代形式的自行车是在1874年诞生的。

英国人罗松在这一年里,别出心裁地在自行车上装上了链条和链轮,用后轮的转动来推动车子前进.但仍然是前轮大,后轮小,看起来不够协调,不稳定。 1886年,英国的斯塔利,是一位机械工程师,从机械学,运动学的角度设计出了新的自行车样式,为自行车装上了前叉和车闸,前后轮的大小相同,以保持平衡,并用钢管制成了菱形车架,还首次使用了橡胶的车轮。

斯塔利不仅改进了自行车的结构,还改制了许多生产自行车部件用的机床,为自行车的大量生产利推广应用开辟了宽阔的前景,因此他被后人称为"自行车之父"。斯塔利所设计的自行车车型与今天自行车的样子基本一致了。

1888年,爱尔兰的兽医邓洛普,从医治牛胃气膨胀中得到启示,他把家中花园里用来浇水的橡胶管粘成圆形,打足了气,装在自行车轮子上,前往参加骑自行车比赛,居然名列前茅,引起了人们极大的兴趣。充气轮胎是自行车发展史上一个划时代的创举,它增加了自行车的弹性,不会因路面不平而震动;同时大大地提高了行车速度,减少了车轮与路面的摩擦力.这样,就根本上改变了自行车的骑行性能,完善了自行车的使用功能.由此可知,从18世纪末叶起,一直到20世纪初期,自行车的发明和改进,经历了大约200年的时光,有许多人为之奋斗不息,才演变成现在这种骑行自如的样式。

自行车的主要组成 ①车体部分,包括车架、前叉、车把、鞍座和前叉合件等,是自行车的主体。 ②传动部分,包括脚蹬、曲柄、链轮、链条、中轴和飞轮等,由人力踩动脚蹬,通过以上传动件带动车轮旋转,驱车前行。

③行动部分,即前后车轮、包括前后轴部件、辐条、轮辋(车圈)、轮胎等。 ④安全装置,包括制动器(车闸)、车灯、车铃、反射装置等。

根据需要,还可增加一些附件,如支架、衣架、保险叉、挡泥板、气筒等。另外,。

关于自行车的科学常识

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