自行車是中國老百姓最常用的交通工具。從自行車的結構和使用來看,它涉及了許多物理知識,現歸納如下:
聲的現象:
自行車車鈴的把手經過手的撥動,帶動了齒輪,齒輪使帶有彈簧錘的軸旋轉起來,彈簧錘敲打鈴蓋,車鈴就叮鈴響。撥動自行車的車鈴能發聲,是因為振動的物體能發聲,用手按住鈴蓋,鈴聲振動停止。
光的現象:
自行車的尾燈的反射面由很多紅色的立方體直角組,可以把照在尾燈上的光向各個方向反射,使車後各個方向上的人均能看到紅色的光,以防止交通事故的發生。
摩擦的現象:
1.車的前軸、中軸、後軸上裝有滾動軸承及潤滑油,車輪是圓形的,是為了減少摩擦。
2.車外胎、把手塑料套和腳踏板上都刻有花紋,車的把手上有凹槽,是為了增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦。
3.若車鈴不響,是因為軸與齒輪之間的咬合部分太澀了,加幾滴油潤滑,減小摩擦。
4.車把的塑料套緊套在車把套上,是為了增大與車把套的壓力來增大摩擦。
5.剎車時,應用力捏車閘,是為了增大壓力來增大摩擦。
6.旋緊自行車各種緊固螺絲,是為了增大壓力來增大摩擦。
7.自行車的前輪為從動輪,摩擦力的方向向後,與運動的方向相反。後輪為主動輪,摩擦力的方向向前,與車運動的方向相同。緊急剎車時,輪子與地面的摩擦屬於滾動摩擦。
壓強的現象:
1.自行車的坐墊呈馬鞍型,它能夠增大坐墊與人體的接觸面積,以減小臀部的壓強。
2.腳蹬板很寬,也是為了增大與腳的接觸面積,以減小腳部的壓強。
3.用橡膠製成的車胎並且打足氣,是為了通過減輕壓力來減小對地面的壓強,同時通過彈力的作用可起緩衝作用。
4.給車胎打氣時,越打越費力,車胎越硬,是因為越打裡面的氣體越多,裡面的壓強越大。
槓桿的現象:
1.控制前輪轉向的槓桿──車把:是省力槓桿,人們用很小的力就能轉動自行車前輪來控制自行車運動方向和平衡。
2.控制剎車閘的槓桿──車把上的閘把:是省力槓桿,人們用很小的力就能使車閘以比較大的壓力壓到車輪的鋼圈上。
3.支持人重和貨重的槓桿──三角槓、貨架、前叉、後三角槓:用以形成車重和承重。
4.中軸上的腳蹬和花盤齒輪:組成省力輪軸,因為腳蹬半徑大於花盤齒輪的半徑。
5.自行車手把與前叉軸:組成省力輪軸,因為手握把外的半徑大於前叉軸的半徑。
6.自行車後軸上的齒輪和後輪:組成費力輪軸,因為齒輪的半徑小於後輪的半徑。
電的現象:
自行車前輪旁邊的照明燈能發光,因為內部有旋轉磁極式發電機,圓形磁體的軸與前輪摩擦轉動而產生感應電流。電流通過小燈泡的燈絲而發光,把小燈泡放在凹面鏡的焦點處,起到會聚作用,增加燈的亮度。
熱的問題:
1.夏天,將自行車車胎中的氣打得足足的,若停在烈日下,車胎會爆裂。因為在烈日下,車胎內的氣溫升高,壓強增大,當壓強增大到超過車胎所能承受的最大壓強時,車胎會爆裂。
2.用打氣筒給自行車車胎打氣時,不一會兒氣筒壁就會熱起來,是因為打氣筒的活塞壓縮氣體做功,氣體內能增加,氣體內能傳給筒壁,使筒壁溫度升高。同時打氣過程也是克服活塞和筒壁摩擦力做功過程,也使筒壁內能增加,溫度升高。
慣性及能的知識:
騎自行車行駛時,當不用力蹬腳蹬板時,自行車還會繼續向前運動是由於慣性的原因。另外,騎自行車飛躍障礙物時,落地時,應先使後輪著地,防止因為具有慣性而翻車。而當騎自行車上坡時,都應先加緊用力蹬幾下,目的是為了增大速度,以獲得更大的動能,來轉化更多的重力勢能,升的更高一些。
力的知識:
自行車坐墊下的有許多彈簧,主要的通過緩衝作用減小震動。
聲的現象:
自行車車鈴的把手經過手的撥動,帶動了齒輪,齒輪使帶有彈簧錘的軸旋轉起來,彈簧錘敲打鈴蓋,車鈴就叮鈴響。撥動自行車的車鈴能發聲,是因為振動的物體能發聲,用手按住鈴蓋,鈴聲振動停止。
光的現象:
自行車的尾燈的反射面由很多紅色的立方體直角組,可以把照在尾燈上的光向各個方向反射,使車後各個方向上的人均能看到紅色的光,以防止交通事故的發生。
摩擦的現象:
1.車的前軸、中軸、後軸上裝有滾動軸承及潤滑油,車輪是圓形的,是為了減少摩擦。
2.車外胎、把手塑料套和腳踏板上都刻有花紋,車的把手上有凹槽,是為了增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦。
3.若車鈴不響,是因為軸與齒輪之間的咬合部分太澀了,加幾滴油潤滑,減小摩擦。
4.車把的塑料套緊套在車把套上,是為了增大與車把套的壓力來增大摩擦。
5.剎車時,應用力捏車閘,是為了增大壓力來增大摩擦。
6.旋緊自行車各種緊固螺絲,是為了增大壓力來增大摩擦。
7.自行車的前輪為從動輪,摩擦力的方向向後,與運動的方向相反。後輪為主動輪,摩擦力的方向向前,與車運動的方向相同。緊急剎車時,輪子與地面的摩擦屬於滾動摩擦。
壓強的現象:
1.自行車的坐墊呈馬鞍型,它能夠增大坐墊與人體的接觸面積,以減小臀部的壓強。
2.腳蹬板很寬,也是為了增大與腳的接觸面積,以減小腳部的壓強。
3.用橡膠製成的車胎並且打足氣,是為了通過減輕壓力來減小對地面的壓強,同時通過彈力的作用可起緩衝作用。
4.給車胎打氣時,越打越費力,車胎越硬,是因為越打裡面的氣體越多,裡面的壓強越大。
槓桿的現象:
1.控制前輪轉向的槓桿──車把:是省力槓桿,人們用很小的力就能轉動自行車前輪來控制自行車運動方向和平衡。
2.控制剎車閘的槓桿──車把上的閘把:是省力槓桿,人們用很小的力就能使車閘以比較大的壓力壓到車輪的鋼圈上。
3.支持人重和貨重的槓桿──三角槓、貨架、前叉、後三角槓:用以形成車重和承重。
4.中軸上的腳蹬和花盤齒輪:組成省力輪軸,因為腳蹬半徑大於花盤齒輪的半徑。
5.自行車手把與前叉軸:組成省力輪軸,因為手握把外的半徑大於前叉軸的半徑。
6.自行車後軸上的齒輪和後輪:組成費力輪軸,因為齒輪的半徑小於後輪的半徑。
電的現象:
自行車前輪旁邊的照明燈能發光,因為內部有旋轉磁極式發電機,圓形磁體的軸與前輪摩擦轉動而產生感應電流。電流通過小燈泡的燈絲而發光,把小燈泡放在凹面鏡的焦點處,起到會聚作用,增加燈的亮度。
熱的問題:
1.夏天,將自行車車胎中的氣打得足足的,若停在烈日下,車胎會爆裂。因為在烈日下,車胎內的氣溫升高,壓強增大,當壓強增大到超過車胎所能承受的最大壓強時,車胎會爆裂。
2.用打氣筒給自行車車胎打氣時,不一會兒氣筒壁就會熱起來,是因為打氣筒的活塞壓縮氣體做功,氣體內能增加,氣體內能傳給筒壁,使筒壁溫度升高。同時打氣過程也是克服活塞和筒壁摩擦力做功過程,也使筒壁內能增加,溫度升高。
慣性及能的知識:
騎自行車行駛時,當不用力蹬腳蹬板時,自行車還會繼續向前運動是由於慣性的原因。另外,騎自行車飛躍障礙物時,落地時,應先使後輪著地,防止因為具有慣性而翻車。而當騎自行車上坡時,都應先加緊用力蹬幾下,目的是為了增大速度,以獲得更大的動能,來轉化更多的重力勢能,升的更高一些。
力的知識:
自行車坐墊下的有許多彈簧,主要的通過緩衝作用減小震動。
收藏