自行车包括哪些科学知识
[导读]自行车作为一种常见的交通工具,其设计和制造涉及到了多个领域的科学知识。以下是自行车...
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自行车作为一种常见的交通工具,其设计和制造涉及到了多个领域的科学知识。以下是自行车所包含的一些科学知识:
力学知识
摩擦力
自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹,增大接触面粗糙程度,增大摩擦力。车轴处经常上一些润滑油,以减小接触面粗糙程度,来减小摩擦力。所有车轴处均有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,来减小摩擦,转动方便。
压强
自行车对地面的压力大约为650N,可以计算出自行车对地面的压强为6.5×104Pa。在车轴拧螺母处要加一个垫圈,来增大受力面积,以减小压强。自行车的脚踏板做得扁而平,来增大受力面积,以减小它对脚的压强。自行车的车座做得扁而平,来增大受力面积,以减小它对身体的压强。
杠杆和轮轴
自行车的车把相当于一个轮轴,车把相当于轮,前轴为轴,是一个省力杠杆。自行车的脚踏板与中轴也相当于一个轮轴,实质为一个省力杠杆。自行车的飞轮也相当于一个省力的轮轴。自行车的刹车把相当于一个省力杠杆。
惯性
当人骑自行车前进时,停止蹬自行车后,自行车仍然向前走,是由于它有惯性。当人骑自行车前进时,若遇到紧急情况,一般情况下要先捏紧后刹车,然后再捏紧前刹车,或者前后一起捏紧,这样做是为了防止人由于惯性而向前飞出去。 qibuluo.com
能量转化
当人骑自行车下坡时,速度越来越快,是由于下坡时人和自行车的重力势能转化为人和自行车的动能。当人骑自行车上坡之前要紧蹬几下,目的是增大速度,来增大人和自行车的动能,这样上坡时动能转化为重力势能,能上得更高一些。
热学知识
在夏天自行车轮胎内的气体不能充得太足,是为了防止自行车爆胎,因为对于质量、体积一定的气体,当温度越高,压强越大,当压强达到一定程度时,若超过了轮胎的承受能力,就会发生爆胎的情况。
光学知识
在日常生活中,自行车的后面都装有一个反光镜,它的设计很巧妙,组它是由三个相互垂直的平面镜组成一个立体直角,用其内表面作为反射面,这叫角反射器。
以上只是自行车所包含的部分科学知识,实际上还有更多其他领域的知识,如材料科学、结构工程等等。