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1、自行车中的物理学,自行车是我们日常生活中极其常见的一种交通工具。它的出现距今已有百余年的历史。最早的自行车是由法国人西夫拉克发明的，它没有传动系统，靠两脚蹬地向前滑行，最快只能达到时速20公里。后来苏格兰人皮埃尔发明了前轮带脚蹬的自行车。第一辆现代意义的自行车出现在19世纪末的英国，后由传教士带入中国。据统计目前中国有大约五亿辆自行车。,自行车运动力学,自行车运动是一种半机械化运动。人们应掌握一定的机械原理和力学知识，有效地利用传动速比，合理掌握运动强度，巧妙节省体能消耗，从而以充沛的体力，达到高效的运动 其运动动力来自摩擦,自行车传动,自行车是传动式机械，它的传动装置包括主动齿轮、被动齿轮、
2、链条及变速器等。齿轮比与传动比关系着自行车的使用效率。后轮运转实质在于：在链条传动下的飞轮带动后轮转动，飞轮与后轮具有相同的角速度，而后轮半径远大于齿轮半径，由线速度增大，提高了车速。,自行车的踏脚用到了杠杆原理,以飞轮的轮轴为支点，用较长的铁杆来转动链条上的飞轮，可以省力。踏脚飞轮上用到了齿轮，以防止链条打滑。 自行车上的链条与车子的后轮之间也采用了齿轮传动。并且应用了比踏脚飞轮更小的齿轮，可以节省踏脚所用的力，同时，还提高了自行车后车轮运转时的速度。自行车的刹车系统也用到了杠杆原理。以车把上的刹车柄的转折关节为支点，起到了省力的作用。想停住自行车，一个人拉都有点困难，但这么一捏，马上能停住
3、。简单的机械在生活中起到的作用真是不可思议啊！,前触闸：前触闸是靠杠杆原理制动的。当手握紧闸把时，闸把的另一头将接头、拉杆、拉管向下压，使闸皮向下压至与轮胎接触，产生摩擦制动力。其缺点是刹车效果与轮胎充气程度有关。充气不足时，会使摩擦力减小，影响刹车效果。脚蹬是轮轴,但是轮轴也用了杠杆的原理。.自行车是一种机械,它由许多的简单机械构成: 执行部分的车把,控制部分中的车闸把,后闸部件中的前曲拐,后曲拐及支架,货架上的弹簧夹,车铃的按钮等部件都属于杠杆. 传动部分中的脚蹬. 1:脚踏板是动力,链条是阻力.支点是中间圆盘的轴 2:后轮外圈的车胎是阻力,自行车链条是动力.车轮轴是支点行车刹车 行车刹车
4、由鼓式、轮圈式到碟刹式，与时俱进。碟刹的使用愈来愈普及，而刹车这种安全、保命装置，没有失败的权利。我们意在认识碟刹，不在论断、区别好坏。选择及采用何种系统，应是使用者依据自己的骑乘方式、需求、预算等的衡量，各取所需，各有所用。,自行车基本上是两点着地，骑动时可以不倒下是因为两轮滚动时产生水平方向的角动量；当车子几乎静止时角动量消失了，质心要通过底座(人和车体在地面的投影)的机会非常少，不可避免就要倒下，此时若转动手把就会产生垂直方向的角动量，使车子保持平衡，这点可以类比于向心力的平衡原理的即自行车在行进的过程中，自行车的轨迹是一个一个的圆弧连接而成，自行车在这样的圆弧内行进的时候，重心受到一个
5、离心力，离心力使他向圆弧外倾倒，但是骑行者通过控制方向使他向圆弧内倾倒，这样达到一个平衡。但这个过程同样需要人的反射控制才能很好的实现。,自行车平衡原理,陀螺效应 自行车只有2个轮子，却为什么可以保持平衡呢？甚至，高手在骑车的时候，可以双手离开车把，任由车子向前走而不担心摔倒（但要担心前面呼啸而来的汽车）。我们知道一个陀螺，放在地上转一下，并开始用鞭子使劲抽打它，随着陀螺越转越快，陀螺也像不倒翁一样，虽然只有一个尖着地，却左右摇摆而不肯倒下。这就是陀螺效应：旋转的物体有保持其旋转方向（旋转轴的方向）的惯性。陀螺只有一个旋转方向，已经很稳定了。而自行车有2个轮子，显然自行车轮子在高速旋转的时候，
6、会使自行车更稳定。因此，骑车人撒开车把也不会倒下。,变速原理,设前齿轮半径a、后齿轮半径b，a/b的比值愈大，可以愈省力，但省力一定较费时，所以车骑得不快，一般在起动时会把a/b调小一点，比较容易克服最大静摩擦力，之后再把比值变大一辆十段变速的自行车有两个不同半径的前轮，后面有五个，以共有十种组合,“人一车“系统平衡,运动中的“人车”系统具有一定的速度，“摔倒”在物理上是“人车”系统的运动速度改变方向，而速度方向的改变必须有一个系统外的加速度，由于在骑车的过程我们找不到这样的一个加速度，所以系统的速度方向不会变化。所以不会摔倒。人推车时也是一个“微变速运动”。骑车的时候，人车系统也是一种加速度很小的“微变速运动”，严格说来，人车系统不是处在平衡状态，而是加速度很小且不断变化的大致上的“平衡”状态。 所以，在上车和下车这个过程中，需要不断调整姿势。,重心,自行车想要不会倒下的原因很简单:让人和自行车的重心在一条直线上,自行车不管往哪个方向歪,只要人和自行车重心保持一致,自行车就不会歪倒。,