小小自行車中竟然也有這麼多知識！

自行車是我們最常用的交通工具。從自行車的結構和使用來看，它涉及了許多物理知識，現歸納如下：

聲的現象：

自行車車鈴的把手經過手的撥動，帶動了齒輪，齒輪使帶有彈簧錘的軸旋轉起來，彈簧錘敲打鈴蓋，車鈴就叮鈴響。撥動自行車的車鈴能發聲，是因為振動的物體能發聲，用手按住鈴蓋，鈴聲振動停止。

光的現象：

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。

摩擦的現象：

1．車的前軸、中軸、後軸上裝有滾動軸承及潤滑油，車輪是圓形的，是為了減少摩擦。

2．車外胎、把手塑料套和腳踏板上都刻有花紋，車的把手上有凹槽，是為了增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦。3．若車鈴不響，是因為軸與齒輪之間的咬合部分太澀了，加幾滴油潤滑，減小摩擦。

4．車把的塑料套緊套在車把套上，是為了增大與車把套的壓力來增大摩擦。

5．剎車時，應用力捏車閘，是為了增大壓力來增大摩擦。

6．旋緊自行車各種緊固螺絲，是為了增大壓力來增大摩擦。

7．自行車的前輪為從動輪，摩擦力的方向向後，與運動的方向相反。後輪為主動輪，摩擦力的方向向前，與車運動的方向相同。緊急剎車時，輪子與地面的摩擦屬於滾動摩擦。

壓強的現象：

1．自行車的坐墊呈馬鞍型，它能夠增大坐墊與人體的接觸面積，以減小臀部的壓強。

2．腳蹬板很寬，也是為了增大與腳的接觸面積，以減小腳部的壓強。

3．用橡膠製成的車胎並且打足氣，是為了通過減輕壓力來減小對地面的壓強，同時通過彈力的作用可起緩衝作用。

4．給車胎打氣時，越打越費力，車胎越硬，是因為越打裡面的氣體越多，裡面的壓強越大。

槓桿的現象：

1．控制前輪轉向的槓桿──車把：是省力槓桿，人們用很小的力就能轉動自行車前輪來控制自行車運動方向和平衡。

2．控制剎車閘的槓桿──車把上的閘把：是省力槓桿，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。

3．支持人重和貨重的槓桿──三角杠、貨架、前叉、後三角杠：用以形成車重和承重。

4．中軸上的腳蹬和花盤齒輪：組成省力輪軸，因為腳蹬半徑大於花盤齒輪的半徑。

5．自行車手把與前叉軸：組成省力輪軸，因為手握把外的半徑大於前叉軸的半徑。

6．自行車後軸上的齒輪和後輪：組成費力輪軸，因為齒輪的半徑小於後輪的半徑。

電的現象：

自行車前輪旁邊的照明燈能發光，因為內部有旋轉磁極式發電機，圓形磁體的軸與前輪摩擦轉動而產生感應電流。電流通過小燈泡的燈絲而發光，把小燈泡放在凹面鏡的焦點處，起到會聚作用，增加燈的亮度。

熱的問題：

1．夏天，將自行車車胎中的氣打得足足的，若停在烈日下，車胎會爆裂。因為在烈日下，車胎內的氣溫升高，壓強增大，當壓強增大到超過車胎所能承受的最大壓強時，車胎會爆裂。2．用打氣筒給自行車車胎打氣時，不一會兒氣筒壁就會熱起來，是因為打氣筒的活塞壓縮氣體做功，氣體內能增加，氣體內能傳給筒壁，使筒壁溫度升高。同時打氣過程也是克服活塞和筒壁摩擦力做功過程，也使筒壁內能增加，溫度升高。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，這裡是動能轉化為勢能。而騎車下坡，不用蹬，車速也越來越快，此為勢能轉化為動能。

慣性及能的知識：

騎自行車行駛時，當不用力蹬腳蹬板時，自行車還會繼續向前運動是由於慣性的原因。另外，騎自行車飛躍障礙物時，落地時，應先使後輪著地，防止因為具有慣性而翻車。而當騎自行車上坡時，都應先加緊用力蹬幾下，目的是為了增大速度，以獲得更大的動能，來轉化更多的重力勢能，升的更高一些。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！由於慣性，人和後輪要保持繼續向前的運動狀態，所以後輪會跳起來。

本文編輯|霧裡人

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