自行车涉及的物理知识怎么写总结?
而物理,又能藏在哪里呢?其实就三个字,人生。只要我们善于观察,发现,
加上思考,答案可能就出现在你的思考中。比如我们熟悉的自行车,无论是晴天万里,还是风雨交加。我们骑着这辆心爱的坐骑,奔跑在上下学的路上。作为我们的好朋友,我们喜欢它,珍惜它。自行车也很神奇。从它的结构和用途中,我们可以找到很多与物理相关的知识。自行车是我们日常生活中常见的交通工具,如普通重型自行车、轻型自行车、山地车、童车、赛车、电动自行车等。结构简单,方便实用,涉及很多物理知识,包括杠杆、轴、摩擦、压力、能量转换等力学、热学、光学知识。下面具体分析一下。
1,摩擦力
(1)自行车轮胎、车把、踏板、刹车片都刻有一些花纹,增加接触面的粗糙度,增加摩擦力。
(2)车轴经常润滑,以降低接触面的粗糙度,减少摩擦。
(3)各轴均装有滚珠,将滑动摩擦改为滚动摩擦,减少摩擦,便于转动。
(4)刹车时,需要握紧刹车把手,以增加刹车片与轮圈之间的压力,从而增加摩擦力。
(5)紧蹬自行车时,后轮上的摩擦力是向前的,这是自行车前进的动力,前轮上的摩擦力是向后的,这是自行车前进的阻力。当自行车靠惯性前进时,前后轮的摩擦力是向后的,这都是自行车前进的阻力。
(1)启动和行驶过程中的摩擦
当自行车起步或行驶时,在链条的驱动下,后轮逆时针转动,轮胎与地面的接触倾向于相对于地面向后运动,于是向前的摩擦力作用在后轮上,这就是自行车前进的驱动力。在这个力的作用下,整个自行车趋向于向前运动,自行车的前轮胎在地面接触处趋向于向前运动,于是地面对着前轮产生向后的摩擦力。在这种摩擦力的作用下,前轮与后轮同向旋转,自行车向前运动。因此,人们也称后轮为驱动轮,前轮为从动轮。下雨或下雪时,地面摩擦力变小,自行车容易摔倒,也就是俗称的打滑。就是这个原因。自行车轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加摩擦力。
(2)制动过程中的摩擦
摩擦力不仅与自行车的启动有关,而且对自行车的制动也非常重要。如果制动性能不好,骑车人的安全就得不到保障。当人捏刹把时,刹线带动刹块靠近轮胎,产生摩擦力,使自行车减速,最终停下来。摩擦力的大小取决于压力的大小和接触面的粗糙度。匀速驾驶同一辆自行车,制动力和摩擦力越大,自行车刹车越快;说明压力越大,摩擦力越大。在同样的速度下,新自行车和旧自行车捏刹把的力度大致相同,新自行车刹车快,因为旧自行车的刹车片和轮胎打磨光滑,摩擦力很小。
2.压力。
(1)一般情况下,充气充足的自行车轮胎的着地面积约为S = 2×10cm×5cm = 100×2cm。普通成年人骑自行车时,自行车对地面的压力约为F = (500 N+150 N) =(自行车轮胎刻有载重。如果车辆过重,轮胎会因压力过大而爆裂。)
(2)轴的螺母处要加一个垫圈,增加受力面积,减少压力。
(3)自行车的踏板做成扁平状,以增加受力面积,减少其对脚的压力。
(4)自行车内胎要充足气。当气体的体积和温度不变时,气体的质量越大,压力越大。
(5)自行车座应做成扁平状,以增加受力面积,减少其对车身的压力。坐垫呈马鞍状,可以增加坐垫与人体的接触面积,以减轻臀部的压力,使人骑自行车时不易感到疲劳。
3.杠杆作用
(1)自行车刹车手刹是省力的杠杆,后座的持物器也是。踏板和中轴齿轮组成省力轴,后轮和后轮上的小齿轮组成省力轴。车把和前叉也组成了省力轴。
4.惯性
(1)当一个人向前骑自行车时,自行车在停止踩踏板后仍然向前运动,因为它有惯性。
(2)人向前骑自行车时,如遇紧急情况,一般情况下需要先拉紧前刹车,再拉紧前刹车,或前后一起拉紧,以防人因惯性向前飞。
(3)为什么在快速行驶的自行车上,前轮突然停止时,后轮会跳动?这是因为前轮因为阻力突然停止运动,而车上的人和后轮却没有。根据惯性定律,人和后轮要保持向前运动,所以后轮会跳动。切记下坡或高速行驶时,不能单独用自行车前刹车制动,否则会发生翻车事故!
5、能量转换。
(1)人骑自行车下坡时,速度越来越快,因为下坡时人和自行车的重力势能转化为人和自行车的动能。
(2)人骑自行车上坡时,要多蹬几下,以提高速度,增加人和自行车的动能,使动能在上坡时转化为重力势能,能爬得更高。
(3)自行车支架上挂有弹簧。当它弹跳时,弹簧的弹性势能转化为动能,自行车支架自动弹起。
(4)自行车在不平的路面上骑行时,自行车坐下时压缩的弹簧产生弹力,弹簧的弹性势能转化为动能,弹簧起到减震的作用。
减震系统
自行车装有减震器。自行车* * *在三角架、鞍座、前后轮胎五个地方做了减震处理,其中三角架、鞍座、前是弹簧减震,车身是轮胎减震。自行车振动时,整个车身具有变形能力,使得与车身的接触时间更长,减少了应力,提高了舒适性。例如,如果一个人从高处跳到水泥地上,他的脚会感到疼痛。如果在地上铺一个垫子,他会再往下跳,即使是同样的高度,感觉也不会那么强烈。减震不仅让骑自行车的人感到舒适,也减少了自行车的磨损。
6.声学方面
(1)自行车的金属铃响是因为铃盖在不停地震动。
(2)自行车某些部位松动时,会造成骑行时的震动。
7、齿轮传动。
(1)线速度与角速度的关系,设齿轮边缘的线速度为V,齿轮的半径为R,齿轮转动的角速度为ω,则v = ωR r。
(2)车轴知识
A.中心轴上的踏板和拨轮:形成一个省力的轮轴(踏板半径大于拨轮半径)。
b、自行车车把和前叉轴:形成省力轴(车把转动半径大于前叉轴半径)。
c、后轮轴和后轮上的齿轮:构成费力的轮轴(齿轮半径小于后轮半径)。
8.稳定性
(1)自行车之所以在行驶过程中不会倾倒,主要是因为物理学原理的应用。众所周知,任何高速旋转的物体都会保持旋转方向不变,物体不会落下,这和旋转陀螺是一样的。我们骑自行车时,给自行车一个前进方向的力,通过转动车把使车轮保持平衡状态,自行车就可以前进。一旦停下来,就会失去平衡,自行车就会掉下来。
二、热学知识
(1)夏天,自行车轮胎内的气体不能充得太多,以防自行车轮胎爆裂,因为对于一定质量和体积的气体,温度越高,压力越大。当压力达到一定程度,如果超过了轮胎的承受能力,轮胎就会爆裂。
(2)自行车轮胎用打气筒充气时,打气筒壁会在短时间内升温,因为打气筒的活塞压缩气体做功,气体的内能增加,气体的内能可以传递到筒壁,使筒壁温度上升。同时,泵送过程也是克服活塞与缸壁之间摩擦力的过程,这也增加了缸壁的内能和温度。
三、光学知识
(1))日常生活中,自行车后面安装有镜子。它的设计很巧妙。该组件由三面互相垂直的平面镜组成,形成三维直角,其内表面作为反射面。这叫做角反射器。当光线从任何角度射向尾灯时,都可以“反转”光线,当光线射向反光板时,后面的人会很容易看到。夜晚,当车灯照在前方的自行车尾灯上时,无论入射方向如何,反射光都能反射到车上,其强度远大于一般的漫射光,就像一个发光的红灯,足以让汽车驾驶员观察到。
(2)自行车车铃的金属罩是一面凸面镜,可以形成一个直立的、缩小的影像。
第四,电气方面
(1)有些自行车装有小型发电装置,利用摩擦力转动,就像我们在实验室看到的手摇发电机一样,产生的电能供给大灯工作,起到一定的照明作用。
动词 (verb的缩写)功和机械能的知识应用
(1)根据功的原理,需要距离才能省力。所以人上坡的时候往往会骑“S型”路线,就是这个道理。(相当于增加了斜面的长度,可以省力,上坡更轻松)
(2)动能和重力势能的相互转化。
第六,体育。
(1)自行车的速度约为(3-5)米/秒。
(2)以树为参照物,自行车在动。以一个与自行车速度相同的物体为参照物,自行车是静止的。
从这些方面可以看出,一辆自行车用了那么多物理知识。
电学、力学、声学、做功原理、热学、惯性、摩擦等等知识。可见物理知识对我们的生活有这样的影响,所以我们要学好物理,要明白物理不应该局限于课堂,还应该用在生活中,那才是学习的真正目的。