1. 自行車的運動原理是什麼
自行車的原理是通過人的腳對腳蹬施加力,從而通過曲柄帶動鏈輪的轉動,鏈輪又通過鏈條帶動飛輪的轉動,飛輪進而後輪轉動.由於後輪與地面的摩擦力,使得後輪與地面不會相對滑動,而後輪在地面上滾動,整個車子就運動起來了.
通過對自行車的仔細的受力與動力學分析,可以發現,對於自行車來說,勻速運動是不存在的.就拿前輪來分析,由於輪子的對稱性,前輪的質心在它的中心,而在運動中,自行車前輪必然會受到地面的阻力,這個力不過前輪的中心,也就是不過前輪的質心,而車架通過前軸對前輪的力必然會過質心,這樣一來,前論受到的合外力矩必然不會為0,前輪不會勻速的轉動.騎自行車的時候,腳也不是一直都在用力蹬腳蹬,當腳用力蹬腳蹬時,車子就會加速,當不太用力時,車子又會減速,實際的騎自行車的過程就是交替地加速減速.
自行車中的各個輪子尺寸不是隨意的,除了從美觀的角度考慮,還要受到物理規律的制約.現在從物理學的角度對自行車中的各個輪子尺寸作出分析.
假設腳蹬到中軸的距離為R1,鏈輪的半徑為R2,飛輪的半徑R3,後輪的半徑為R4.腳蹬,曲柄,鏈輪的整體轉動慣量為I1,飛輪,後輪的整體轉動慣量I2.定義自行車速率與腳蹬速率的比值為速率效率.假設腳蹬的速率為V0
由腳蹬與鏈輪的角速度必須相等,飛輪與後輪的角速度必須相等,鏈輪與飛輪的蘇聯相等可以推出車子的速度V=V0*R2R4/R1R3 [1]
再假設地面給後輪的摩擦力為f,鏈條給後輪的作用力為f『,人蹬腳蹬的力F.後輪的角加速度為B,前輪的角加速度為B『
B*R3=B『*R2
對腳蹬,曲柄,鏈輪的整體,
FR1- f『R2=I1B』
對飛輪,後輪的整體,
f『R3- f R4=I2B
解得;F= f*R2R4/R1R3+I1BR3/R1R2+I2BR2/R1R3
我們可以把它分成幾個部分來考慮,克服地面摩擦的力f*R2R4/R1R3,克服腳蹬,曲柄,鏈輪的轉動慣量的力I1BR3/R1R2,克服飛輪,後輪的轉動慣量的力I2BR2/R1R3.
現利用控制變數的思路對自行車中的各個輪子尺寸進行討論.
當其他量一定時,R1越大,克服地面摩擦的力和克服飛輪,後輪的轉動慣量的力越小,但是速率效率就越小[即腳蹬的速率一定時,自行車的速率越小],而且R1越大時,I1就會越大,克服腳蹬,曲柄,鏈輪的轉動慣量的力不一定會變小.
當其他量一定時,R2越大,速率效率就越大,克服腳蹬,曲柄,鏈輪的轉動慣量的力越小,但是克服地面摩擦的力和克服飛輪,後輪的轉動慣量的力就會越大.
當其他量一定時,R3越大,克服地面摩擦的力和克服飛輪,後輪的轉動慣量的力就會越小,但是速率效率就越小,克服腳蹬,曲柄,鏈輪的轉動慣量的力越大.
當其他量一定時,R4越大,速率效率就越大,但是克服地面摩擦的力越大.
綜上所述,自行車中的各個輪子尺寸除了從美觀的角度考慮,還要受到物理規律的制約
2. 自行車中有哪些物理原理啊
一. 摩擦力的應用
——自行車為什麼能前進?
自行車也和其它車輛一樣,是靠車輪與地面的摩擦力前進的。自行車由於自身有質量、有自重,車輪和地面都不光滑,壓在路面上就會產生靜摩擦力。當人騎上自行車,用力使自行車開始運動,後輪與地面產生靜摩擦力,其方向與自行車前進方向相同,所以推動自行車向前運動。
二. 壓力越大,摩擦力越大
——自行車為什麼能停止?
制動裝置(剎車)在自行車中有著十分重要的作用。剎車不靈而導致的交通事故屢見不鮮,自行車是採用什麼方法來制動的呢?
自行車的剎車是利用摩擦力使自行車減速和停止前進。當我們使用剎車時,剎皮與車輪間的摩擦力,使車輪停止運動或速度減小,車輪與地面見的摩擦力由滾動摩擦變成滑動摩擦,強大的滑動摩擦力方向與自行車前進方向相反,使自行車迅速減速(或迅速停止運動)。
三. 增大粗糙程度,增大摩擦力
——自行車外胎上為什麼有凸凹不平的花紋?
自行車外胎上有凸凹不平的花紋,可以增大自行車與地面間的粗糙程度,來增大摩擦力,防止自行車打滑。
急剎車時,滑動摩擦力對車輛外胎磨損十分大,若使輪子總處於滾動,而不滑動時,則可避免對車輪磨損。因此可設想在自行車上另設置一剎車備用(可金屬、橡膠……),平時運動時,剎盤提起脫離地面,剎車時,將剎盤按下與地面接觸,使剎盤在地面滑動,產生滑動摩擦力,使車輛迅速減速直至停止,避免自行車外胎磨損。
四.滾動摩擦力比滑動摩擦力小
——自行車哪些地方安鋼珠?為什麼安鋼珠?
自行車應當騎起來越輕松、越靈活才越好、越省力,所以在自行車轉動的地方,中軸、後軸、車把轉動處,腳蹬轉動處、飛輪等地方,都安有鋼珠。轉動地方安裝鋼珠是為了減小摩擦力,保護零件,節省動力,因為滾動摩擦比滑動摩擦小得多,用滾動來代替滑動可以大大減小摩擦,並經常加潤滑油,使接觸面彼此離開,摩擦變得更小、更省力。
杠桿
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。
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比較大的壓力壓到車輪的鋼圈上。
輪軸
一.自行車上的輪軸
中軸上的腳蹬和大齒輪:組成省力輪軸,由腳蹬半徑大於大齒輪半徑。
自行車車把與前叉軸:組成省力輪軸,手握把外的半徑大於前叉軸的半徑。
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。
二.自行車行駛速度與車輪直徑的關系
常見的自行車輪的直徑有559mm(22英寸)、610mm(24英寸)、660mm(26英寸)、711mm(28英寸)的。騎28寸的比24寸的車費力一些,但速度快,因為28寸車輪的半徑大,輪子每轉一圈走的距離長一些,故速度快;半徑大使輪軸的軸半徑大,故費力。
三.自行車變速的道理
自行車能夠前進運動,是靠人用車踩動腳蹬來提供動力,驅動後輪轉動產生摩擦力而形成。而後輪的轉動是通過鏈條把中軸、後軸上的鏈輪飛齒輪相連帶動,兩輪每個齒與各鏈條間的孔對應,大齒輪轉過一個齒,齒輪也一定轉過一個齒,絕不可能打滑。
四.變速車
新型變速自行車中,中軸鏈輪上有幾個直徑不同、齒數不同的齒盤,後軸飛輪有幾個直徑、齒數不同的齒盤,選擇不同齒數的齒輪,通過鏈條相連帶動,後輪轉動的快慢就改變了,稱為變速車。
氣體體積減小,壓強增大
早期的各種輪子都是木輪、鐵輪,顛簸不已。現代自行車使用充氣內胎主要是利用質量一定的氣體體積減小,壓強增大的原理。當路面不平給車胎帶來沖擊的時候,充氣內胎的壓縮和恢復有很好的緩沖作用,減小了顛簸,既保護了自行車,也減小前進的阻力,也使人感到舒適。
光的反射
有的自行車上有尾燈,還有一塊黃色塑料片,不僅為裝飾,主要是為反光而用。白天,紅色等色最醒目,很遠的地方都能看見,提醒司機注意;晚上人們騎車時,後面或側面駛來汽車,車燈光射到自行車尾燈上,反射回去,提醒司機注意。
3. 自行車騎的時候不倒的物理原理是什麼
是因為物體在運動的時候有慣性,即有保持自己運動方向的趨勢。
自行車在騎行時,車子整體在向前運動,車輪自身也在轉動,轉動的物體會自主地保持其轉動軸的方向不變, 正常不倒時,車輪的轉動軸平行於地面,如果傾斜,則車輪的轉動軸就斜交於地面,騎車時轉動的車軸會自動地保持其軸平行於地面, 所以不會倒。
(3)物理自行車實質是什麼擴展閱讀:
自行車,通常是二輪的小型陸上車輛。人騎上車後,以腳踩踏板為動力,是綠色環保的交通工具。英文bicycle。其中bi意指二,而cycle意指輪,即兩輪車。
在中國內地、台灣、新加坡,通常稱其為「自行車」或「腳踏車」;在港澳則通常稱其為「單車」(其實粵語通常都這么稱呼);而在日本稱為「自転(轉)車」。自行車種類很多,有單人自行車,雙人自行車還有多人自行車。
可以作為環保的交通工具用來代步、出行;越來越多的人將自行車作為健身器材用來騎行鍛煉、自行車出遊;自行車本身也是一項體育競技運動,有公路自行車賽、山地自行車賽、場地自行車賽、特技自行車比賽等。
自行車上的氣壓知識。
自行車內胎充氣:早期的各種輪子都是木輪、鐵輪,顛簸不已。現代自行車使用充氣內胎,主要是使胎內的壓強增大起到緩沖作用,同時可減小自行車前進的阻力。
氣門芯的作用:充氣內胎上的氣門芯,起單向閥門的作用,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。
4. 自行車上有什麼物理原理
1、摩擦方面
(1)自行車車輪胎、車把套、腳踏板以及剎車塊處均刻有一些花紋,增大接觸面粗糙程度,增大摩擦力.
(2)車軸處經常上一些潤滑油,以減小接觸面粗糙程度,來減小摩擦力.
(3)所有車軸處均有滾珠,變滑動摩擦為滾動摩擦,來減小摩擦,轉動方便.
(4)剎車時,需要纂緊剎車把,以增大剎車塊與車圈之間的壓力,從而增大摩擦力,
(5)緊蹬自行車前進時,後輪受到的摩擦力方向向前,是自行車前進的動力,前輪受到的摩擦力方向向後,是自行車前進的阻力;
自行車靠慣性前進時,前後輪受到的摩擦力方向均向後,這兩個力均是自行車前進的阻力.
2、壓強方面
(1)一般情況下,充足氣的自行車輪胎著地面積大約為
S=2×10Cm×5cm=100×cm2,當一普通的成年人騎自行車前進時,自行車對地面的壓力大約為F=(500N+150N)=650N,可以計算出自行車對地面的壓強為6.5×104Pa.
(2)在車軸擰螺母處要加一個墊圈,來增大受力面積,以減小壓強.
(3)自行車的腳踏板做得扁而平,來增大受力面積,以減小它對腳的壓強,
(4)自行車的內胎要充夠足量的氣體,在氣體的體積、溫度一定時,氣體的質量越大,壓強越大.
(5)自行車的車座做得扁而平,來增大受力面積,以減小它對身體的壓強.
3、輪軸方面
(1)自行車的車把相當於一個輪軸,車把相當於輪,前軸為軸,是一個省力杠桿,如圖3所示.
(2)自行車的腳踏板與中軸也相當於一個輪軸,實質為一個省力杠桿.
(3)自行車的飛輪也相當於一個省力的輪軸.
4、杠桿方面
自行車的剎車把相當於一個省力杠桿.
5、慣性方面
(1)當人騎自行車前進時,停止蹬自行車後,自行車仍然向前走,是由於它有慣性.
(2)當人騎自行車前進時,若遇到緊急情況,一般情況下要先捏緊後剎車,然後再捏緊前剎車,或者前後一起捏緊,這樣做是為了防止人由於慣性而向前飛出去.
6、能量轉化方面
(1)當人騎自行車下坡時,速度越來越快,是由於下坡時人和自行車的重力勢能轉化為人和自行車的動能.
(2)當人騎自行車上坡之前要緊蹬幾下,目的是增大速度,來增大人和自行車的動能,這樣上坡時動能轉化為重力勢能,能上得更高一些.
(3)自行車的車梯上掛有一個彈簧,在它彈起時,彈簧的彈性勢能轉化為動能,車梯自動彈起.
7、聲學方面
自行車的金屬車鈐發聲是由於鈴蓋在不停的振動,而汽笛發聲是由於汽笛內的氣體不斷的振動而引起的.
8、齒輪傳動方面
線速度和角速度的關系,如圖5所示,設齒輪邊緣的線速度為v ,齒輪的半徑為R,齒輪轉動的角速度為ω,則有v = ωR.
二、熱學知識
在夏天自行車輪胎內的氣體不能充得太足,是為了防止自行車爆胎,因為對於質量、體積一定的氣體,當溫度越高,壓強越大,當壓強達到一定程度時,若超過了輪胎的承受能力,就會發生爆胎的情況.
5. 自行車是怎樣保持平衡的物理原理
離心力的作用.
物體轉動後會向四周產生離心力,由於力的相互作用,四周也會對這個物體產生一個力.這樣就"扶住"了這個物體,讓他不會倒下.
"陀螺"也是同一原理
6. 自行車原理
自行車的原理是通過人的腳對腳蹬施加力,從而通過曲柄帶動鏈輪的轉動,鏈輪又通過鏈條帶動飛輪的轉動,飛輪進而後輪轉動。由於後輪與地面的摩擦力,使得後輪與地面不會相對滑動,而後輪在地面上滾動,整個車子就運動起來了。
通過對自行車的仔細的受力與動力學分析,可以發現,對於自行車來說,勻速運動是不存在的。就拿前輪來分析,由於輪子的對稱性,前輪的質心在它的中心,而在運動中,自行車前輪必然會受到地面的阻力,這個力不過前輪的中心,也就是不過前輪的質心,而車架通過前軸對前輪的力必然會過質心,這樣一來,前論受到的合外力矩必然不會為0,前輪不會勻速的轉動。騎自行車的時候,腳也不是一直都在用力蹬腳蹬,當腳用力蹬腳蹬時,車子就會加速,當不太用力時,車子又會減速,實際的騎自行車的過程就是交替地加速減速。
自行車中的各個輪子尺寸不是隨意的,除了從美觀的角度考慮,還要受到物理規律的制約。現在從物理學的角度對自行車中的各個輪子尺寸作出分析。
假設腳蹬到中軸的距離為R1,鏈輪的半徑為R2,飛輪的半徑R3,後輪的半徑為R4。腳蹬,曲柄,鏈輪的整體轉動慣量為I1,飛輪,後輪的整體轉動慣量I2。定義自行車速率與腳蹬速率的比值為速率效率。假設腳蹬的速率為V0
由腳蹬與鏈輪的角速度必須相等,飛輪與後輪的角速度必須相等,鏈輪與飛輪的蘇聯相等可以推出車子的速度V=V0*R2R4/R1R3 [1]
再假設地面給後輪的摩擦力為f,鏈條給後輪的作用力為f『,人蹬腳蹬的力F。後輪的角加速度為B,前輪的角加速度為B『
B*R3=B『*R2
對腳蹬,曲柄,鏈輪的整體,
FR1- f『R2=I1B』
對飛輪,後輪的整體,
f『R3- f R4=I2B
解得;F= f*R2R4/R1R3+I1BR3/R1R2+I2BR2/R1R3
我們可以把它分成幾個部分來考慮,克服地面摩擦的力f*R2R4/R1R3,克服腳蹬,曲柄,鏈輪的轉動慣量的力I1BR3/R1R2,克服飛輪,後輪的轉動慣量的力I2BR2/R1R3。
現利用控制變數的思路對自行車中的各個輪子尺寸進行討論。
當其他量一定時,R1越大,克服地面摩擦的力和克服飛輪,後輪的轉動慣量的力越小,但是速率效率就越小[即腳蹬的速率一定時,自行車的速率越小],而且R1越大時,I1就會越大,克服腳蹬,曲柄,鏈輪的轉動慣量的力不一定會變小。
當其他量一定時,R2越大,速率效率就越大,克服腳蹬,曲柄,鏈輪的轉動慣量的力越小,但是克服地面摩擦的力和克服飛輪,後輪的轉動慣量的力就會越大。
當其他量一定時,R3越大,克服地面摩擦的力和克服飛輪,後輪的轉動慣量的力就會越小,但是速率效率就越小,克服腳蹬,曲柄,鏈輪的轉動慣量的力越大。
當其他量一定時,R4越大,速率效率就越大,但是克服地面摩擦的力越大。
綜上所述,自行車中的各個輪子尺寸除了從美觀的角度考慮,還要受到物理規律的制約
7. 自行車的物理原理
自行車上的物理學知識
自行車的車架、輪胎、腳踏、剎車、鏈條等25個部件中,其基本部件缺一不可。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、停使、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。
下面來具體介紹一些與力學知識有關的自行車部件:
1、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,自行車的驅動能否順利進行。
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。
其單級飛輪工作原理: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。芯子轉動加快,千斤也很快在各個飛輪內齒上滑動,發出「嗒嗒」的聲音。當反向踏動腳踏時,外套反向轉動,會加速千斤的滑動,使「嗒嗒」聲響得更急促。多級飛輪是自行車變速裝置中的一個重要部件。
多級飛輪是在單級飛輪的基礎上,增加幾片飛輪片,與中軸上的鏈輪結合,組成各種不同的傳遞比,從而改變了自行車的速度。
8. 自行車的工作原理
自行車運動力學 自行車是我們日常生活中極其常見的一種交通工具。它的出現距今已有百餘年的歷史。最早的自行車是由法國人西夫拉克發明的,它沒有傳動系統,靠兩腳蹬地向前滑行,最快只能達到時速20公里。後來蘇格蘭人皮埃爾發明了前輪帶腳蹬的自行車。第一輛現代意義的自行車出現在19世紀末的英國,後由傳教士帶入中國。據統計目前中國有大約五億輛自行車。 自行車運動力學 自行車運動是一種半機械化運動。人們應掌握一定的機械原理和力學知識,有效地利用傳動速比,合理掌握運動強度,巧妙節省體能消耗,從而以充沛的體力,達到高效的運動 自行車傳動 自行車是傳動式機械,它的傳動裝置包括主動齒輪、被動齒輪、鏈條及變速器等。齒輪比與傳動比關系著自行車的使用效率。後輪運轉實質在於:在鏈條傳動下的飛輪帶動後輪轉動,飛輪與後輪具有相同的角速度,而後輪半徑遠大於齒輪半徑,由線速度增大,提高了車速。 自行車的踏腳用到了杠桿原理。以飛輪的輪軸為支點,用較長的鐵桿來轉動鏈條上的飛輪,可以省力。踏腳飛輪上用到了齒輪,以防止鏈條打滑。 自行車上的鏈條與車子的後輪之間也採用了齒輪傳動。並且應用了比踏腳飛輪更小的齒輪,可以節省踏腳所用的力,同時,還提高了自行車後車輪運轉時的速度。自行車的剎車系統也用到了杠桿原理。以車把上的剎車柄的轉折關節為支點,起到了省力的作用。想停住自行車,一個人拉都有點困難,但這么一捏,馬上能停住。簡單的機械在生活中起到的作用真是不可思議啊! 前觸閘:前觸閘是靠杠桿原理制動的。當手握緊閘把時,閘把的另一頭將接頭、拉桿、拉管向下壓,使閘皮向下壓至與輪胎接觸,產生摩擦制動力。其缺點是剎車效果與輪胎充氣程度有關。充氣不足時,會使摩擦力減小,影響剎車效果。腳蹬是輪軸,但是輪軸也用了杠桿的原理。...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... 1:腳踏板是動力,鏈條是阻力.支點是中間圓盤的軸 2:後輪外圈的車胎是阻力,自行車鏈條是動力.車輪軸是支點 行車剎車 行車剎車由鼓式、輪圈式到碟剎式,與時俱進。碟剎的使用愈來愈普及,而剎車這種安全、保命裝置,沒有失敗的權利。我們意在認識碟剎,不在論斷、區別好壞。選擇及採用何種系統,應是使用者依據自己的騎乘方式、需求、預算等的衡量,各取所需,各有所用。 機械式或油壓式Mechanic or Hydraulic (Actuated) 依剎車作動的方式區分,或說以作動剎車片夾持碟盤的介質來分,一是剎車線,一是油。 機械式碟剎,靠剎車線的拉力讓卡鉗內的剎車片磨擦並夾住碟盤,產生剎車效果。油壓式,以油液為介質,拉剎車把乃作動裡面的活塞壓縮油液,壓力從油管直通卡鉗,從而推動卡鉗內的活塞,帶動剎車片夾持碟盤。機械式碟剎有其兼容上的便利性,一般的V型剎車把就可以通用。油壓碟剎的剎車把、油管及卡鉗是完整配合的一組產品,自然和傳統纜線作動的剎車沒有共通的交集。有些碟剎廠商設計了半機械、半油壓碟剎(semi-hydraulic),這個中間路線產品維持油壓卡鉗,依舊靠纜線拉力,但作動的是在卡鉗部位的壓縮活塞。油壓碟剎好處在於剎車輸出力道是人手部施力的好幾倍,屬於四兩撥千斤型的敏銳的剎車力道。密封屬性,低保養度。油壓碟剎在汽機車上的運用十分成熟,到了吹毛求疵的自行車,卻牽涉許多技術難題,看似簡單的自行車,其實不好搞定。不過,油壓碟剎的剎車把上有儲油壺(reservoir),所以體積比較大,在許多零件寸土必爭的車把手上爭地盤,要注意和STI類的變速拉柄,及Grip shifting旋轉式變速手把的兼容性問題。傳統的輪圈剎車也有油壓式的,猜猜看?Magura HS11、33、66就是。 而靠纜線拉動機械原理的碟剎,可能會因線本身的長度、彈性,和外殼磨擦等種種因素,而流失了剎車力道。遇上潮濕、下雨天,剎車常常伴隨著尖叫聲,有些車友的背脊會癢起來。
9. 自行車的工作原理是什麼
出於各種原因,全世界有無數人使用自行車。人們騎自行車去鍛煉、上下班、運送包裹、參加比賽或只是為了好玩。騎自行車對某些人來說似乎很容易,但實際上,自行車工作原理非常復雜。
自行車將我們身體產生的能量轉化為動能。動能是「運動物體或粒子的一種屬性,不僅取決於它的運動,而且取決於它的質量」。如果通過施加凈力對物體進行傳遞能量的功,則物體會加速,從而獲得動能。一輛自行車最多可以將一個人 90% 的能量和運動轉化為動能。然後使用該能量來移動自行車。騎手的平衡和動力有助於在沿路徑行駛時保持自行車穩定。
總結
雖然日常生活中,騎自行車對我們來說並不是一件難事,但是蘊含在自行車背後的知識,卻是非常復雜的。