自行车中的物理学论文
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/25 00:24:25
自行车中的物理学论文
自行车中的物理学论文
自行车中的物理学论文
首先,是自行车上的摩擦力.自行车前轮受向后的滚动摩擦力,后轮受向前的静摩擦力.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轮胎与地面的摩擦.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,后轮胎和地面之间没有相对运动（有相对运动轮胎就打滑了）,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,而且前轮没有受牵引力,可以整个车子的运动看做一体.所以摩擦力向后,阻碍运动.而后轮受到脚转动链条的牵引力的作用,车轮向后转动,所以摩擦力向前.也可以根据二力平衡分析,因为后轮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,后轮和地面接触的那一点没有相对运动.这是车轮的转动与平动两种分运动合成的问题：车轮的车轴有一个与车的整体相同的平动的速度v,车轮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；车轮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,车轮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,想想车轮最上端的那一点,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轮印,就因为车轮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,车轮在地面拖过,痕迹是一条带状,不会再有清晰的轮胎花纹.之所以接触的那一点会运动起来,是因为那一点是车轮的一部分,它要受到车轮其他部分对它的约束力.车轮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轮胎与地面的摩擦.
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,轮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,踏板踩动的那个轮轴也是一个杠杆（支点在轮轴中心）.
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.