自行車中的物理知識

6．慣性定律的運用

快速行駛的自行車，如果突然把前輪剎住，後輪為什麼會跳起來。這是因為前輪受到阻力而突然停止運動，但車上的人和後輪沒有受到阻力，根據慣性定律，人和後輪要保持繼續向前的運動狀態，所以後輪會跳起來。

切記下坡或高速行駛時，不能單獨用自行車的前閘剎車，否則會出現翻車事故！

三，自行車與環保

自行車是現有的最清潔方便的交通工具。它與其他交通工具相

比有以下優點：

（1）它的**低廉，養護和維修都較簡單，而且受地域限制小，使用也比其他交通工具簡單得多。

（2）自行車是真正的零汙染交通工具，它不需要任何燃料，完全依靠人力。而其他交通工具，如汽車，火車，電單車等均需要煤或石油加工的產品作燃料。這一方面消耗了過多的礦產資源，加速了世界的能源危機，直接影響了人類的工業和科技的發展。

另一方面，煤和石油中均含有硫，燃燒後產生二氧化硫，產生酸雨，嚴重危害人類的健康。礦物燃料的燃燒還會產生二氧化碳氣體，這會造成溫室效應，使全球氣候變暖，加速兩極冰山的融化，使海平面公升高，到那時人類將會遭到滅頂之災。因此，在科學家尚未找到使用氫這類清潔能源方法之前，使用自行車仍是環保的最佳選擇。

（3）此外，騎自行車還有助於鍛鍊身體，它可以使人身體強健，減少肥胖，從而能很好的預防誘發其他各種疾病。十分有利於人的健康。

四，未來自行車的設想

未來的自行車時速可達100公里以上。在自行車專用高速公路，騎上這種自行車，比乘小汽車還快；但並沒有消耗任何能源，只消耗騎車人的體力。高速自行車的結構與傳統的全然不同。

它的外部用輕質的塑料風罩，將車身的一部分或全部包起來，使自行車具有流線型的外型。根據科學家試驗，如果將整個車身罩在流線型外罩裡，可使車的阻力減少一半。也就是說，使一般人騎自行車的標準時速16公里提高到32公里。

高速自行車的第二項改進是車座。現在自行車的座位在腳蹬的上方，其他人在向下踏動腳蹬時，所施加的力一般不能超過自身的重量。但是，騎賽車時，把腰彎下，用腳向下蹬踏，就能用上更大的力氣。

科學家根據這一原理，把高速自行車的車座裝在與腳蹬等高的平面上，讓人象半躺著一樣踩腳蹬。這樣，在腳蹬上不用格外多用力，也能把時速提高到40公里。高速自行車還象兒童用的自行車那樣，做成三個輪子或四個輪子。

因為裝有流線型外罩的底座二輪自行車的重心很低，騎車人如果稍微向左或向右一側身，自行車就會失去平衡；同時速度高了，受到側向風馬上就會翻車。因此，再裝上乙個輪子，就解決了重心低和穩定性差的問題。現在，許多科學家和自行車愛好者都在研製高速自行車。

不僅使自行車具有以上三個特點，而且在車的結構上也下了功夫。如果採用整體式車架，蜂窩結構的碳纖維車身，使強度提高5倍，而重量只有原來的四分之一。美國一位宇航科學家曾同人合作，設計出一系列叫「維克多」的高速自行車，可乘坐兩人，最高時速達150公里。

輪胎內填充著彈性良好的發泡材料，緩衝的車座向上傾斜，外型光滑而呈線型，雨點也不會留在防風罩上。人們騎著這種自行車，不用消耗能源，舒適，安全，象乘坐小轎車一樣疾駛如飛。

自行車中竟也蘊藏著如此多的奧秘，這充分體現了人類的聰明才智，也顯示了科技創新的艱難與曲折。同時激發了我們對科學的興趣，培養了我們發現科學，運用科學的精神。

自行車的基本原理就是將人行走時用到的靜摩擦以滾動摩擦的形式展現出來。以減少損耗，所以人騎車才感覺比走路輕鬆。

1、自行車外胎為什麼要有凸凹不平的花紋？

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。

2、用氣體填充，有彈性，氣體處於高壓狀態使車胎不癟。

3、後輪為主動輪，前輪為從動輪，故單車設計時將人的大部分體重分到後輪，這也是後輪容易爆胎的原因。

4、輪胎的表面用橡膠，且有紋路，增大表面的摩擦係數，防止打滑。

5、車把上有花紋、輪胎上的花紋都是為了增大摩擦力

6、輪胎做寬是為了減小壓強

7、坐墊馬鞍型是為了減小壓強

8、車後尾燈靠光的反射

9、鏈條是齒輪原理的運用

10、車身則是衍架原理，三角形支撐穩固，承力大

11、傳動和腳登都是槓桿原理，輪盤的大小，齒數多少就是齒輪變速原理了

12、剎車，不用說了，就是利用橡膠的特性產生靜摩擦，有塊形的，有抱箍形

13、車座中的彈簧就是緩衝吸振，保護屁股的

14、前輪受的磨擦力向後，後輪受的磨擦力向前。後輪提供車前進的動力。

15、輪胎越粗糙的自行車，在其他因素相同的情況下磨擦的軌跡越短。

16、乙個車輪上共有３６根輻絲，構成乙個網狀結構。在豎直方向施加力，水平方向也受力，因此自行車的輪胎選用了輻絲交叉的方法。