自行车中的物理学论文

5ichocolate 2021-09-19 09:33 414 次浏览 赞 52

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  • 708带你去吃吧

    首先,是自行车上的摩擦力。自行车前受向后的滚动摩擦力,后受向前的静摩擦力。摩擦力分为动摩擦力和静摩擦力,动摩擦力又分为滚动摩擦力和滑动摩擦力。这里车运动时的摩擦实际上是胎与地面的摩擦。根据静摩擦力定义:静摩擦力是相对运动即将开始瞬间的摩擦力,可得车匀速运动时,后胎和地面之间没有相对运动(有相对运动胎就打滑了),所以是静摩擦力。又根据摩擦力的定义:摩擦力是阻碍物体运动或者相对运动的,所以车运动方向向前,而且前没有受牵引力,可以整个车子的运动看做一体。所以摩擦力向后,阻碍运动。而后受到脚转动链条的牵引力的作用,车向后转动,所以摩擦力向前。也可以根据二力平衡分析,因为后胎受到一个向前的牵引力,而且又是做匀速直线运动,即处于平衡状态,受到的合力为零,所以车受到向前的牵引力的同时,也受到一个等大,反向(向后),共线的力,这个力就是摩擦力。
    车匀速运动时,后和地面接触的那一点没有相对运动。这是车的转动与平动两种分运动的问题:车的车轴有一个与车的整体相同的平动的速度v,车上的其他各点因与车轴是一体的,所以也都参与这一平动,但是,除此之外,那些点还有另一种运动——绕车轴的转动,这两种运动要合在一起才是那些点的真实运动。各点的相对于车轴因转动而具有的速度的大小方向各不相同:那些越靠近车轴的点速率(即速度的大小)越小,越边缘的越大;各点的速度方向都垂直于该点到车轴中心的连线;车上部各点的速度在水平方向的分量与整车的平动速度v同向,而下部则反向。正常行驶时,车最下端的那一点有随车轴的平动速度v,同时又有相对于车轴的因转动而具有的-v,合起来正好是0(作为对比,想想车最上端的那一点,它有随车轴的平动速度v,同时又有相对于车轴的v,合起来是2v——那一点的速度比整车快一倍!)。我们能看到路面上清晰的车印,就因为车最下端与地面接触的瞬间相对于地面的速度为0,否则就像紧急刹车时,车在地面拖过,痕迹是一条带状,不会再有清晰的胎花纹。之所以接触的那一点会运动起来,是因为那一点是车的一部分,它要受到车其他部分对它的约束力。车在链条的作用下转动起来,也就带着那一点运动了!
    自行车匀速运动时受到平衡力,此时脚踩动踏板的力等于车子本身的摩擦和胎与地面的摩擦。
    自行车转动车把,自行车车身也转动,车身与车把无论怎么转动,最后都是在一条直线上。这一问题涉及到二力平衡等。
    另外,自行车上还有很多涉及到摩擦力的地方:车把,踏板,胎等等都有牵涉到静摩擦力。
    还有就是车把实际上是一个等臂杠杆,踏板踩动的那个轴也是一个杠杆(支点在轴中心)。
    以上就是自行车上比较常见的物理现象,抱歉我语言有点罗嗦,你自己再组织一下吧。

    浏览 331赞 65时间 2023-11-16

自行车中的物理学论文