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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
自行車上的物理知識(shí)
你知道自行車上有哪些物理知識(shí)嗎?下面我們來看一看。
1、自行車上的摩擦知識(shí)。
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摩擦力的大小跟兩個(gè)因素有關(guān):壓力的大小、接觸面的粗糙程度。壓力越大,摩擦力越大;接觸面越粗糙,摩擦力越大。自行車外胎有凸凹不平的花紋,這是通過增大自行車與地面間的粗糙程度,來增大摩擦力的,其目的是為了防止自行車打滑。
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當(dāng)我們騎在自行車上時(shí),由于人和自行車對(duì)地面有壓力,輪胎和地面之間不光滑,因此自行車與路面之間有摩擦,不過,要問自行車為何能前進(jìn)?這還是依靠后輪與地面之間的摩擦而產(chǎn)生的,這個(gè)摩擦力的方向是向前的。那前輪的摩擦力是干什么的?阻礙車的運(yùn)動(dòng)!其方向與自行車前進(jìn)方向相反。正是這兩個(gè)力大小相等,方向相反,所以自行車作勻速運(yùn)動(dòng)。不過,當(dāng)人們?cè)诘厣贤谱孕熊嚽斑M(jìn)時(shí),前輪和后輪的摩擦力方向都向后。那誰和這兩個(gè)力平衡呢?腳對(duì)地面的摩擦力向前!
、蹌x車以后,自行車為何能停止?
剎車時(shí),剎皮與車圈間的摩擦力,會(huì)阻礙后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。手的壓力越大,剎皮對(duì)車圈的壓力就越大,產(chǎn)生的摩擦力也就越大,后輪就轉(zhuǎn)動(dòng)的越慢。如果完全剎死,這時(shí)后輪與地面之間的摩擦就變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力(原來為滾動(dòng)摩擦,方向向前),方向向后,阻礙了自行車的運(yùn)動(dòng),因此就停下來了。
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在自行車的前軸、中軸、后軸、車把轉(zhuǎn)動(dòng)處,腳蹬轉(zhuǎn)動(dòng)處等地方,都安有鋼珠。
人們騎自行車總是希望輕松、靈活、省力。而用滾動(dòng)代替滑動(dòng)就可以大大減小摩擦力,因此要在自行車轉(zhuǎn)動(dòng)的地方安裝鋼珠,我們可以經(jīng)常加潤滑油,使接觸面彼此離開,這樣就可以使摩擦力變得更小。
2、自行車上的杠桿、輪軸知識(shí)。
①自行車上的杠桿
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(dòng)自行車前輪,來控制自行車的運(yùn)動(dòng)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。
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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(dòng)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)。
3、自行車上的氣壓知識(shí)。
自行車內(nèi)胎充氣:早期的各種輪子都是木輪、鐵輪,顛簸不已,F(xiàn)代自行車使用充氣內(nèi)胎主要是使胎內(nèi)的壓強(qiáng)增大,可以起到緩沖的作用,同時(shí)可以減小自行車前進(jìn)的阻力。
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。
4、自行車上光學(xué)知識(shí)。
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司機(jī)注意,因?yàn)樽孕熊嚨奈矡羰怯珊芏喾涓C狀的“小室”構(gòu)成的,而每一個(gè)“小室”是由三個(gè)約成90度的反射面組成的。這樣在晚上時(shí),當(dāng)后面汽車的燈光射到自行車尾燈上,就會(huì)產(chǎn)生反射光,由于紅色醒目,就可以引起司機(jī)的注意。
自行車在我國是很普及的代步和運(yùn)載工具。在它的“身上”運(yùn)用了許多力學(xué)知識(shí)
1.測(cè)量中的應(yīng)用
在測(cè)量跑道的長度時(shí),可運(yùn)用自行車。如普通車輪的直徑為0.71米或0.66米。那么轉(zhuǎn)過一圈長度為直徑乘圓周率π,即約2.23米或2.07米,然后,讓車沿著跑道滾動(dòng),記下滾過的圈數(shù)n,則跑道長為n×2.23米或n×2.07米。
2.力和運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用
。1)減小與增大摩擦。
車的前軸、中軸及后軸均采用滾動(dòng)以減小摩擦。為更進(jìn)一步減小摩擦,人們常在這些部位加潤滑劑。
多處刻有凹凸不平的花紋以增大摩擦。如車的外胎,車把手塑料套,蹬板套、閘把套等。變滾動(dòng)摩擦為滑動(dòng)摩擦以增大摩擦。如在剎車時(shí),車輪不再滾動(dòng),而在地面上滑動(dòng),摩擦大大增加了,故車可迅速停駛。而在剎車的同時(shí),手用力握緊車閘把,增大剎車皮對(duì)鋼圈的壓力以達(dá)到制止車輪滾動(dòng)的目的。
。2)彈簧的減震作用。
車的座墊下安有許多根彈簧,利用它的緩沖作用以減小震動(dòng)。
3.壓強(qiáng)知識(shí)的應(yīng)用
。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)座墊呈馬鞍型,它能夠增大座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。
4.簡(jiǎn)單機(jī)械知識(shí)的應(yīng)用
自行車制動(dòng)系統(tǒng)中的車閘把與連桿是一個(gè)省力杠桿,可增大對(duì)剎車皮的拉力。自行車為了省力或省距離,還使用了輪軸:腳蹬板與鏈輪牙盤;后輪與飛輪及龍頭與轉(zhuǎn)軸等。
5.功、機(jī)械能的知識(shí)運(yùn)用
。1)根據(jù)功的原理:省力必定費(fèi)距離。因此人們?cè)谏掀聲r(shí),常騎“S形”路線就是這個(gè)道理。
。2)動(dòng)能和重力勢(shì)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(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能。而騎車下坡,不用蹬,車速也越來越快,此為勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
6.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(huì)跳起來。這是因?yàn)榍拜喪艿阶枇Χ蝗煌V惯\(yùn)動(dòng),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(dòng)狀態(tài),所以后輪會(huì)跳起來。
切記下坡或高速行駛時(shí),不能單獨(dú)用自行車的前閘剎車,否則會(huì)出現(xiàn)翻車事故!
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