① 關於自行車的物理知識
首先,我們從車型說起:按照車輪的直徑,可以將自行車分為28型、26型等若干車型。也許有人要問,26、28是什麼意思。其實這個問題開始也困擾過我們。但是,後來我在修自行車的過程中,偶然發現車胎上寫著71cm,我找來捲尺,量出直徑,恰好為71cm,後來,通過查閱字典的單際單位。同理,24、26也如此!
下面是我的研究成果:
(一)前後輪摩擦力方面的問題
前後輪所受摩擦力方向是否一致?你可能會說 「不同」,但具體是什麼方向,也說不清楚。
正好,有些同學研究黑板擦問題。他們用黑板擦在黑板上滑動時,可以清楚地看到毛氈面變形,而變形方向與相對滑動方向恰恰相反,我從中大受啟發。
最後我們確定實驗研究法。
前輪:將一條厚海綿裹在車輪上,固定好,讓前輪自由轉動,保持前進狀態,然後剎車,這時車輪下的海綿都擠在車輪著地點的後方,由此推知地面給前輪一個向後的摩擦力與車前進方向相反,是阻力;對於後輪,我們先把它架空,驅動腳蹬,使車輪轉起來,然後讓它著地,在著地的一瞬間,發現海綿擠在車輪著地點的前面,實驗表明地面給車後輪一個向前的磨擦力,導致車前進,這也就是自行車能前進的原因。
結論: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。
(二)自行車輪胎中的物理知識
自行車的輪胎在自行車整個結構中佔有重要的地位,缺少了它,自行車就會失去生命,不能前進。同時,輪胎中也包含了許多的物理知識。
我讓幾個人騎不同型號的自行車,在較光滑的路面上(地面上的阻礙物,如小石子等已被除去),同時同地開始行進,行進途中保持相同的速度,行駛到規定的距離時,同時捏閘後,車輪與地面保持滑動磨擦,車輪與地面滑動磨擦測得的軌跡長短不同,經過多次實驗作出圖表。第一次我們發現普通車停的較快,經過多次實驗發現,在同樣的情況下,最先停下來的車型不大相同,沒有一定的規律性。這與理想狀態有一定差距(我們想像中的情景:在相同情況下,四輛自行車應同時停下來)。我們經過思考和研究認為,造成我們這一實驗失敗的主要因素有:閘皮與車輪的接觸程度不同,輪胎中充氣的質量有一定的差異,路面的狀況以及車速的把握上還有一定的欠缺,其他因素還有待我們去研究,經過多次研究討論我們決定調試配重並且調整好閘皮與鋼圈之間距離又經過實驗,我們發現粗糙的自行車輪胎與地面磨擦的軌跡較短。圖表如下:
捷安特 飛鴿 鳳凰(老式)
第一次 2.85m 3.08m 3.12m
第二次 2.30m 2.47m 2.59m
第三次 3.15m 3.23m 3.41m
第四次 2.66m 2.78m 2.99m
為什麼輪胎粗糙的自行車滑動距離較短呢?我們根據所學的物理知識做了解釋。當三種自行車的質量m一定時,自行車的加速度a為負值,a=μg,粗糙的輪胎與地面的動磨擦因數μ較大,磨擦力F也越大,加速度值越大,根據V0=at,s= 得 ,由此得出結論,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。
(三)輻絲部分
一個車輪上共有36根輻絲,構成一個網狀結構,最初人們把自行車的輪胎設計成一個木製的圓盤,而現在設計成了輻絲,僅用36根很細的輻絲便起到了支撐作用,我們小組劉佳同學提出,當給輪胎施加豎直向下的壓力時,車輪水平方向的幾根輻絲是否受力,對此,我們組在指導老師的帶領下請教了一位修車的師傅,修車的師傅告訴我們,當給車施加向下的壓力時,車豎直方向上的上下各六根輻絲受到壓力,而水平方向上的輻絲也受力。我們為了討論水平方向輻絲是否受力,做了以下實驗,找一輛廢舊的童車的輪胎,兩人一起用力壓輪胎,觀察到輪胎幾乎沒有變形,而抽去輪胎水平方向兩側的輻絲,再用力壓輪胎,發現輪胎在豎直方向上壓扁了。所以水平方向也受力。因此自行車的輪胎選用了輻絲交叉的方法。
(四)自行車的傳動部分
自行車的運動主要是將人腳交替對腳踏板的壓力轉化為車輪與地面的磨擦力,轉化的重要部分是自行車的傳動部分。
自行車的傳動部分主要是由腳蹬「飛輪」、鏈條及後輪四部分組成。下面淺談一下自行車傳動部分的工作過程。人在騎車時,兩腳交替把腳蹬踩下「牙盤」轉動,由於「牙盤」和「飛輪」的小齒和鏈條相互咬合,帶動了後面飛輪的轉動,自行車後輪向前運動,使自行車向前行駛。這個過程雖然簡單,卻包含了不少的物理知識。
腳蹬和牙盤之間是省力的輪軸。因為腳蹬轉動半徑大於牙盤,所以蹬車時不必費太大的力。
使用帶齒的輪盤與鏈條相互咬合代替了皮帶傳動,增大了磨擦,更有力地帶動了「飛輪」的轉動。
自行車運動時「牙盤」與「飛輪」以相同速度轉動,根據我們所學的線速度公式V1=rw因v一定,所以 ,即r飛/r牙<1,所以ω飛/ω牙>1。即在相同的時間內,飛輪的轉動圈數大於牙盤的轉動圈數。而飛輪與後輪共軸,所以二者角速度相等,因此當牙盤轉一周時,後輪會轉幾周以此來提高速度。得到牙盤與飛輪角速度比,由此可得出,踏板所做圓周運動的角速度與車後輪(或前輪)的角速度比也為r2:r1。當知道車輪直徑時也可根據數單腳蹬踏板所做圓周運動的次數n估測自行車行駛距離,表達式為:變速自行車有多種「牙盤」與「飛輪」的比,比例的個數為牙盤個數x1乘以x2,其中當牙盤與飛輪的半徑比r1:r2越大時,蹬車子越費力,蹬車次數減少,多在下坡時使用;當r1:r2越小時,蹬車子越省力,但蹬車次數增多,以上是我們研究得出的一條結論,多用於上坡時。原理:蹬車時總是雙腳交替用力,當自行車行駛時阻力F2一定時,單腳蹬力F1與阻力之比為r1:r2;上坡時阻力F2增大,若用人體比較舒適的蹬力F1蹬自行車時,飛輪與牙盤r1:r2就需增大,下坡時F減小,此時若用相同的力F1蹬自行車,那麼飛輪與牙盤的比r1:r2就需減小。
使用充氣輪胎,還涉及了一個動量定理的物理知識,只有使t變長,F才能變小,從而起到緩沖作用。
我們研究了有關輪胎中的熱學知識。
自行車輪胎不是木製的而是在輪胎中充氣的好處:以減弱沿地面行駛時產生的震動。但是應注意的是,輪胎中充氣不能過滿。特別是在夏天,輪胎中的壓縮氣體受熱膨脹,當膨脹到一定程度時,輪胎的體積不再變化而壓強逐漸增大,根據物理知識p T,內部壓強增大,會導致爆破,因此在夏天不要將自行車停放在太陽底下,以免造成同樣的後果。
另外,我們准備進行車閘力矩問題的實驗,但由於各種自行車的車輛力矩相距甚遠,以及測量上的困難,我們後來放棄了。
此外,滾動軸承運用了滾動磨擦小於滑動磨擦;車架的三角形,運用了三角形的穩定性,變力易平衡等特性。
② 自行車上的物理知識研究報告
自行車在我國是很普及的代步和運載工具。在它的「身上」運用了許多力學知識,測量中的應用。在測量跑道的長度時,可運用自行車。如普通車輪的直徑為0.71米或0.66米。那麼轉過一圈長度為直徑乘圓周率π,即約2.23米或2.07米。
然後,讓車沿著跑道滾動,記下滾過的圈數n,則跑道長為n×2.23米或n×2.07米。力和運動的應用。減小與增大摩擦。車的前軸、中軸及後軸均採用滾動以減小摩擦。為更進一步減小摩擦,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。變滾動摩擦為滑動摩擦以增大摩擦。
如在剎車時,車輪不再滾動,而在地面上滑動,摩擦大大增加了,故車可迅速停駛。而在剎車的同時,手用力握緊車閘把。
增大剎車皮對鋼圈的壓力以達到制止車輪滾動的目的。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。壓強知識的應用自行車車胎上刻有載重量。如車載過重,則車胎受到壓強太大而被壓破。
(2)研究自行車上的鏈條傳動裝置的實驗結論擴展閱讀:
研究報告分:研究的對象和方法、研究的內容和假設、研究的步驟及過程以及研究結果的分析與討論。研究報告內容的邏輯性是整個研究思路邏輯性的寫照。
報告必須絕對如實地反映客觀情況,一切敘述、說明、推斷、引用,必須恰如其分。文字、用詞應力求准確。概念表述應盡量用科學性用語,避免用常識性用語,以免讀者費解或產生歧義。
當然,研究報告的文字也必須簡單、明了、通順、流暢,既要明白如話,又要把研究的效果准確地、科學地表達出來。通過全面的調查研究,分析論證某個建設或改造工程、某種科學研究、某項商務活動切實可行而提出的一種書面材料。
③ 關於自行車研究課題的結題報告,很急,要短,給所有分
關於自行車研究課題的結題報告
一、問題的提出:
自行車發明至今已有200多年的歷史.今天,它作為交通代步、鍛煉身體、越野旅遊、運動比賽以及運送貨物(小型)已遍及到世界的每一個角落.它廉價、輕便的特點受到許多人的青睞,進而人們對它的要求也就越來越高.首先,安全性排首位.據相關調查表明,每年因自行車而引起的車禍正以驚人速度增長,所以要如何提高它的安全性是個問題;其次,自行車要如何更加輕便、高效、快速、造價更低廉,這些便成了人們關心自行車的話題.
我們課題組主要通過各種方式的調查和研究,了解市場上的自行車,使人們對它有個了解.通過研究自行車中的力學、查閱資料、進行實驗,目的就在於探索自行車的構造,以及工作原理,從而對自行車能否改變得更合乎人們的要求這話題找到理論依據.
二、研究目標
弄清自行車的構造;探索自行車的杠桿輪軸、摩擦力、氣壓知識;研究自行車在行駛中為何不會跌倒;分析如何減小有害摩擦力和如何增大有益摩擦.
三、研究的方法
1、研究對象:市場上的自行車
2、研究方向
a、杠桿輪軸:包括車把上的閘把、腳蹬、花盤、手把、前叉軸、後輪上的齒輪;
b、氣壓:包括內胎、氣門芯;
c、摩擦力:包括車輪與地面的、剎車塊與車輪之間的、輪軸中的;d、自行車在行駛中為何不會跌倒.
3、研究步驟:
a、分析研究課題
b、實地考查、收集資料
c、進行實驗
d、組員討論、得出結論、提出設想
四、研究的結果與分析
〈一〉具體的自行車部件:
1、車架部件
車架部件是構成自行車的基本結構體,也是自行車的骨架和主體,其他部件也都是直接或間接安裝在車架上的。
車架部件的結構形式有很多,但總體可以分為兩大類:即男式車架和女式車架。
車架一般採用普通碳素銅管經過焊接、組合而成。為了減輕管重量,提高強度,較高檔的自行車採用低合金鋼管製造。為了減少快速行駛的阻力,有的自行車還採用流線型的鋼管。
由於自行車是依靠人體自身的驅動力和騎車技能而行駛的,車架便成為承受自行車在行駛中所產生的沖擊載荷以及能否舒適、安全地運載人體的重要結構體,車架部件製造精度的優劣,將直接影響乘騎的安全、平穩、和輕快。一般輻條是等徑的,為了減輕重力,也有製成兩端大、中間小的變徑輻條,還有為了減少空氣阻力將輻條製成扁流線型 。
2、外胎
分軟邊胎和硬邊胎兩種。軟邊胎斷面較寬,能全部裹住內胎,著地面積比較大,能適宜多種道路行駛。硬邊胎自重輕,著地面積小適宜在平坦的道路上行駛,具有阻力小,行駛輕快等優點。
外胎上的花紋是為了增加與地面的摩擦力。山地自行車的外胎寬度特別寬,花紋較深也是適應越野山地用。
3、腳蹬、腳踏
腳蹬部件:腳蹬部件裝配在中軸部件的左右曲柄上,是一個將平動力轉化為轉動力的裝置,自行車騎行時,腳踏力首先傳遞給腳蹬部件,,然後由腳蹬軸轉動曲柄,中軸,鏈條飛輪,使後輪轉動,從而使自行車前進。因此腳蹬部件的結構和規格是否合適,將直接影響騎車人的放腳位置是否合適,自行D:加速阻力:只是在加速時產生的。
腳踏:可分為整體式腳踏和組合式腳踏。無論什麼款式的腳踏都必須有腳踏面,必須安全可靠,具有一定的防滑性能,可以選用橡膠、塑料或金屬材料製造。腳踏必須轉動靈活。
4、前叉部件
前叉部件在自行車結構中處於前方部位,它的上端與車把部件相連,車架部件與前管配合,下端與前軸部件配合,組成自行車的導向系統。
轉動車把和前叉,可以使前輪改變方向,起到了自行車的導向作用。此外,還可以起到控制自行車行駛的作用。
前叉部件的受力情況屬懸臂梁性質,故前叉部件必須具有足夠的強度等性質.
5、鏈條、鏈輪:
鏈條:鏈條又稱車鏈、滾子鏈,安裝在連輪和飛輪上。其作用是將腳踏力由曲柄、鏈輪傳遞到飛輪和後輪上,帶動自行車前進。
鏈輪:用高強度鋼材製成,保證其達到需要的拉力。
6、飛輪
飛輪以內螺紋旋擰固定在後軸的右端,與鏈輪保持同一平面,並通過鏈條與鏈輪相連接,構成自行車的驅動系統。從結構上可分為單級飛輪和多級飛輪兩大類。
單級飛輪又稱為單鏈輪片飛輪,主要由外套、平擋和芯子、千斤、千斤簧、墊圈、絲擋幾鋼球等零件組成。
工作原理:當向前踏動腳踏是,鏈條帶動飛輪向前轉動,這時飛輪內齒和千斤 相含,飛輪的轉動力通過千斤傳到芯子,芯子帶動後軸和後輪轉動,自行車就前進了。當停止踏動腳踏板時,鏈條和外套都不旋轉,但後輪在慣性作用下仍然帶動芯子和千斤向前轉動,這時飛輪內齒產生相對滑動,由此將芯子壓縮到芯子的槽口內,千斤又壓縮了千斤簧。當千斤齒頂滑到飛輪內齒頂端時,千斤簧被壓縮得最多,再稍微向前滑一點,千斤被千斤簧彈到齒根上,發出「嗒嗒」的聲響。
④ 自行車構造原理論文不少於1000字該怎麼寫
1
、穩定性的知識
自行車之所以在行駛過程中不會傾倒,
主要得益於物理學原理的應用。
大家知道,
凡是
高速轉動的物體,
其轉動方向會保持不變,
物體便不會傾倒,
這同旋轉的陀螺不會傾倒是一
個道理。
我們騎自行車是在前進的方向上給自行車一個力,
使車輪轉動起來,
車輪就能保持
在一種平衡狀態,在利用車把轉動加以調節,
自行車就可以往前行進了,一旦停下來,
這種
平衡沒了,自行車就會傾倒。
2
、摩擦力知識
(
1
)啟動、行駛過程中的摩擦力
當自行車啟動或行駛時,
在鏈條驅動下,
後輪逆時針轉動,
輪胎與地面接觸處相對於地
面有向後運動的趨勢,
故地面對後輪施加向前的摩擦力,
該摩擦力是自行車向前運動的動力。
在此力的作用下,
自行車整體具有向前運動的趨勢,
自行車的前輪胎於地面接觸處具有向前
運動的趨勢,
則地面對前輪產生向後的摩擦力,
在該摩擦力的作用下,
前輪便沿著後輪相同
的方向轉動起來,自行車向前運動,因此,人們也將後輪稱為主動輪,前輪稱為從動輪。當
下雨或下雪天,地面摩擦力變小,自行車很容易摔倒,即平常說的打滑,其道理就在於此。
自行車上輪胎上凹凸不平的花紋,就是為了增大摩擦力。
(
2
)剎車過程中的摩擦力
摩擦力不僅關繫到自行車的啟動,
對自行車的制動也非常關鍵。
如果剎車性能不好,
騎
車人的安全就得不到保障。人捏剎車柄,
使剎車線帶動剎車塊與輪胎靠緊,
產生摩擦力,使
自行車減速,
最終停下來。
摩擦力的大小取決於壓力的大小和接觸面的粗糙程度。
以恆定的
速度駕駛同一自行車、剎車力越大,摩擦力越大,自行車制動的越快;說明壓力越大,產生
的摩擦力越大。新、舊兩輛自行車,在相同的速度下,用近似相同的力捏剎車柄,新車制動
快,原因是舊車的剎車塊和車胎磨得比較光滑,產生的摩擦力很小。
另外在自行車的手把、
腳踏板、
等處,
做有凹凸不平的花紋這也是通過增加接觸面的粗
糙程度來增大摩擦。
3
、減震系統
自行車裝有減震器。
自行車共有
5
個地方進行了減震處理:三腳架、鞍座、車頭和前後
輪胎,其中三腳架、鞍座、車頭運用彈簧減震,車身則靠輪胎減震。自行車震動時,整個車
身具有了形變性,使人落下時與車身接觸的時間增長,受力變小,
提高了舒適性。
好比人從
高處跳到水泥地上,腳會感到疼,如果在地面上鋪上軟墊,人再往下跳,即使是相同高度,
感覺也不會那樣劇烈。通過減震不僅使騎車人感到舒適,也減少了自行車的磨損。
4
、壓強知識
(1)
自行車車胎上刻有載重量。如車載過重,則車胎受到壓強太大而被壓破。
(2)
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所受壓強,使人騎車
不易感到疲勞。
(
3
)在夏天車輪氣打足,則輪胎在強烈的陽光照射下,往往會爆胎,這是因為輪胎中
氣體在陽光照射下,吸收熱量,溫度升高,受熱膨脹,壓強增大,故車胎易爆。
(
4
)氣門芯的作用:充氣內胎上的氣門芯,起著單向閥門的作用,只讓氣體進入,不
讓氣體外漏,方便進氣,保證充氣內胎的密封。
5
、簡單機械的知識
(
1
)杠桿知識
A
、控制前輪轉向的杠桿:自行車的車把,是省力杠桿,人們用很小的力就能轉動自行
車前輪,來控制自行車的運動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。
(
2
)輪軸知識
A
、中軸上的腳蹬和花盤齒輪:組成省力輪軸(腳蹬半徑大於花盤齒輪半徑)
。
B
、自行車手把與前叉軸:組成省力輪軸(手把轉動的半徑大於前叉軸的半徑)
。
C
、後軸上的齒輪和後輪:組成費力輪軸(齒輪半徑小於後輪半徑)
。
6
、功、機械能的知識運用
(1)
根據功的原理:省力必定費距離。因此人們在上坡時,常騎「
S
形」路線就是這個道
理。
(2)
動能和重力勢能的相互轉化。
如騎車上坡前,
人們往往要加緊蹬幾下,
就容易上去些,
這里是動能轉化為勢能。
而騎
車下坡,不用蹬,車速也越來越快,此為勢能轉化為動能。
7
、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!
8
、光學知識
自行車上的紅色尾燈,
不能自行發光,
但是到了晚上卻可以提醒汽車司機注意。
因為自
行車的尾燈是由很多蜂窩狀的「小室」構成的,而每一個「小室」是由三個約成
90
度的反
射面組成的。這樣在晚上時,當後面汽車的燈光射到自行車尾燈上,就會產生反射光,
由於
紅色醒目,
就可以引起司機的注意。
人面對車鈴,
會看到自己的像,這是因為車鈴蓋形狀相
當於一個凸面鏡,人看到的是因反射而成的正立縮小的虛像。
⑤ 人們經常騎自行車出門,從科學角度分析,自行車為什麼能動呢
自行車是一種機械,它由許多的簡單機械構成: 執行部分的車把,控制部分中的車閘把,後閘部件中的前曲拐,後曲拐及支架,貨架上的彈簧夾,車鈴的按鈕等部件都屬於杠桿. 傳動部分中的腳蹬...腳踏板是動力,鏈條是阻力.支點是中間圓盤的軸後輪外圈的車胎是阻力,自行車鏈條是動力.車輪軸是支點。
⑥ 自行車結構中有哪些運用了科學知識
生活中無不充滿科學
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松。
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,增大表面的摩擦系數,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、傳動和腳登都是杠桿原理,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沖吸振,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、一個車輪上共有36根輻絲,構成一個網狀結構。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。
(四)自行車的傳動部分
自行車的運動主要是將人腳交替對腳踏板的壓力轉化為車輪與地面的磨擦力,轉化的重要部分是自行車的傳動部分。
自行車的傳動部分主要是由腳蹬「飛輪」、鏈條及後輪四部分組成。下面淺談一下自行車傳動部分的工作過程。人在騎車時,兩腳交替把腳蹬踩下「牙盤」轉動,由於「牙盤」和「飛輪」的小齒和鏈條相互咬合,帶動了後面飛輪的轉動,自行車後輪向前運動,使自行車向前行駛。這個過程雖然簡單,卻包含了不少的物理知識。
腳蹬和牙盤之間是省力的輪軸。因為腳蹬轉動半徑大於牙盤,所以蹬車時不必費太大的力。
使用帶齒的輪盤與鏈條相互咬合代替了皮帶傳動,增大了磨擦,更有力地帶動了「飛輪」的轉動。
自行車運動時「牙盤」與「飛輪」以相同速度轉動,根據我們所學的線速度公式V1=rw因v一定,所以 ,即r飛/r牙<1,所以ω飛/ω牙>1。即在相同的時間內,飛輪的轉動圈數大於牙盤的轉動圈數。而飛輪與後輪共軸,所以二者角速度相等,因此當牙盤轉一周時,後輪會轉幾周以此來提高速度。得到牙盤與飛輪角速度比,由此可得出,踏板所做圓周運動的角速度與車後輪(或前輪)的角速度比也為r2:r1。當知道車輪直徑時也可根據數單腳蹬踏板所做圓周運動的次數n估測自行車行駛距離,表達式為:變速自行車有多種「牙盤」與「飛輪」的比,比例的個數為牙盤個數x1乘以x2,其中當牙盤與飛輪的半徑比r1:r2越大時,蹬車子越費力,蹬車次數減少,多在下坡時使用;當r1:r2越小時,蹬車子越省力,但蹬車次數增多,以上是我們研究得出的一條結論,多用於上坡時。原理:蹬車時總是雙腳交替用力,當自行車行駛時阻力F2一定時,單腳蹬力F1與阻力之比為r1:r2;上坡時阻力F2增大,若用人體比較舒適的蹬力F1蹬自行車時,飛輪與牙盤r1:r2就需增大,下坡時F減小,此時若用相同的力F1蹬自行車,那麼飛輪與牙盤的比r1:r2就需減小。
使用充氣輪胎,還涉及了一個動量定理的物理知識,只有使t變長,F才能變小,從而起到緩沖作用。
我們研究了有關輪胎中的熱學知識。
自行車輪胎不是木製的而是在輪胎中充氣的好處:以減弱沿地面行駛時產生的震動。但是應注意的是,輪胎中充氣不能過滿。特別是在夏天,輪胎中的壓縮氣體受熱膨脹,當膨脹到一定程度時,輪胎的體積不再變化而壓強逐漸增大,根據物理知識p T,內部壓強增大,會導致爆破,因此在夏天不要將自行車停放在太陽底下,以免造成同樣的後果。另外,我們准備進行車閘力矩問題的實驗,但由於各種自行車的車輛力矩相距甚遠,以及測量上的困難,我們後來放棄了。
此外,滾動軸承運用了滾動磨擦小於滑動磨擦;車架的三角形,運用了三角形的穩定性,變力易平衡等特性。
一、背景資料:自行車起源於歐洲。
1790年發明了將兩個輪子裝在木馬上,用腳蹬地前進的木馬輪。
1816年發明了有車把的木輪車。
1839年發明了由曲柄連桿結構驅動後輪的鐵制自行車。
1861年法國的米肖父子發明了前輪大、後輪小,前輪上裝有曲柄和能轉動的踏板的自行車。
1874年首次在自行車上採用了鏈條傳動結構。
1886年開始使用滾珠軸承和車閘,並將前後輪改為大小相同。
1888年英國的鄧洛普成功使用了充氣橡膠輪胎,自行車至此基本完善。
1868年舉行了最早的自行車比賽, 1893年舉行首屆世界業余自行車錦標賽。1895年舉行首屆世界職業自行車錦標賽。現代的奧運會自行車比賽分場地賽、公路賽和越野賽3大類。
二、構造:自行車由車架、輪胎、腳踏、剎車、鏈條等部件構成。其中,車架是自行車的骨架,它所承受的人和貨物的重量最大。按照各部件的工作特點,大致可將其分為導向系統、驅動系統、制動系統:
1、導向系統:由車把、前叉、前軸、前輪等部件組成。乘騎者可以通過操縱車把來改變行駛方向並保持車身平衡。
2、驅動(傳動或行走)系統:由腳蹬、中軸、鏈輪、曲柄、鏈條、飛輪、後軸、後輪等部件組成。人的腳的蹬力是靠腳蹬通過曲柄,鏈輪、鏈條、飛輪、後軸等部件傳動的,從而使自行車不斷前進。
3、制動系統:它由車閘部件組成、乘騎者可以隨時操縱車閘,使行駛的自行車減速、停車、確保行車安全。
此外,為了安全和美觀,以及從實用出發,還裝配了車燈,支架等部件
⑦ 觀察自行車的主要傳動部件,了解自行車是怎樣用鏈條傳動來驅動後輪前進的.如圖所示,大齒輪、小齒輪、後
大齒輪與小齒輪是同緣傳動,邊緣點線速度相等,故:vA:vB=1:1;
小齒輪與後輪是同軸傳動,角速度相等,故ωB:ωC=1:1;
根據線速度與角速度關系公式v=ωr,有:
vB |
vC |
r2 |
r1 |
ωA |
ωB |
r2 |
r1 |
⑧ 求實驗報告單
實驗內容:探究齒輪傳動的特點
自行車車輪轉動的奧秘
實驗器材:齒版輪組及支架(也可用權膠帶把瓦楞紙條固定在圓蓋上自製兩個大小不同的齒輪)、記號筆、實驗類型:教師演示、學生操作
實驗步驟
操 作 要 點
1.組裝齒輪傳動裝置
把大小不同的兩個齒輪放在桌面上,注意兩個齒輪的齒與齒咬合。
2.觀察齒輪傳動的特點
(1).在兩個齒輪上分別用記號筆畫出一條半徑;
(2)_轉動一個齒輪,仔細觀察兩個齒輪轉動的方向和圈數;
(3).用文字或示意圖記錄結果。
3.實驗總結
對實驗結果進行分析,准確描述鏈條傳動特點。
4.整理器材
整理器材,保持整潔。
5.實驗結論:齒輪傳動特點是齒輪轉動的方向相反,速度不同,大齒輪轉動的速度比小齒輪慢。
⑨ 【高中物理】請簡要回答,自行車的鏈條利用了什麼樣的傳動方式
機械傳動一般分為以下幾種:一是鏈條傳動;二是皮帶傳動;三是齒輪傳動;四是曲軸連桿傳動。在生產使用機械設計過程中,設計者都會考慮省力、安全、美觀;動力消耗和動力最大利用率等因素。自行車的大齒輪和小齒輪距離不遠也不近,而且動力傳動需要使用尤性一些,便於人的加速發力。而齒輪傳動一般應用於距離短,較直接固定的機械傳動方面,而且齒輪傳動在工作中需要起到調節速度(減速或加速)的作用。正好自行車由於是人為控制,靠人力來推動,而且自行車只有前進方向,沒有退後方向,所以只能用鏈條傳動了。
希望對您有所幫助。
⑩ 在自行車中,鏈條是怎麼發揮傳動作用的
機械傳動方式中有一種就是鏈傳動。
鏈傳動是通過鏈條將具有特殊齒形的主動版鏈輪的運動和動力傳遞權到具有特殊齒形的從動鏈輪的一種傳動方式。
鏈傳動有許多優點,與帶傳動相比,無彈性滑動和打滑現象,平均傳動比准確,工作可靠,效率高;傳遞功率大,過載能力強,相同工況下的傳動尺寸小;所需張緊力小,作用於軸上的壓力小;能在高溫、潮濕、多塵、有污染等惡劣環境中工作。
鏈傳動的缺點主要有:僅能用於兩平行軸間的傳動;成本高,易磨損,易伸長,傳動平穩性差,運轉時會產生附加動載荷、振動、沖擊和雜訊,不宜用在急速反向的傳動中。因此,鏈傳動多用在不宜採用帶傳動與齒輪傳動,而兩軸平行,且距離較遠,功率較大,平均傳動比准確的場合。
常見實例:自行車
若要將自行車速度增大,應該將牙盤半徑增大,飛輪半徑減小,後輪半徑增大。現在的變速自行車就是這樣設計的。
鏈傳動是由裝在平行軸上的主、從動鏈輪和繞在鏈輪上的環形鏈條所組成,以鏈作中間撓性件,靠鏈與鏈輪輪齒的嚙合來傳遞運動和動力。