自行车架做成三角形是运用了什么

自行车架做成三角形是运用了什么

一、 摩擦
1、启动过程中的摩擦力在链条驱动下,后轮胎逆时针转动时,轮胎与地面接触处相对于地面有向后运动的趋势,故地面对后轮胎施加向前的摩擦力 ,此摩擦力成为自行车向前运动的动力.在此力的作用下,自行车整体具有向前运动的趋势,自行车的前轮胎与地面接触处相对于地面有向前运动的趋势,则地面将对前轮胎产生向后的摩擦力 ,在 的作用下,前轮胎便沿着后轮胎相同的方向转动起来,自行车就向前运动,因此,人们也将后轮胎称为主动轮,前轮胎称为从动轮.
假如没有摩擦力会出现什么情况呢?同样以人在冰面上为例,当站在冰面上时,摩擦力很小,几乎为零.这时人要向前走是很困难的,并且会很容易摔倒.同理,下雨天或下雪天时,由于地面摩擦力变小,人骑自行车很容易摔倒,也就是通常所说的打滑.我们知道,自行车的轮胎并不是光滑的,而是有凹凸不平的纹路.正是通过这种方法来增大摩擦力.如果轮胎表面越粗糙,摩擦力越大,行驶过程中越安全.
2、刹车过程中的摩擦力
摩擦力对自行车的制动也很关键.如果刹车性能不好,会严重影响到骑车人的行驶安全.自行车能停下来,主要是靠刹车块与轮胎之间的摩擦.人捏刹车柄,使刹车线带动刹车块与轮胎靠紧,产生摩擦力使自行车减速,最终停下来.
影响摩擦力大小的因素有压力大小和接触面粗糙程度.借助自行车, 可以用一个简易的实验来证明：以一恒定大小的速度驾驶同一辆自行车,用大小不相同的力捏刹车柄,结果力越大,自行车制动越快；相同的初速度,停下来越快则加速度越大,即摩擦力越大.说明压力越大,产生的摩擦力越大.再用新、旧两辆自行车,在相同的速度下,用相同的力捏刹车柄,结果新车制动得快.因为旧车的刹车块磨得比较光滑了,所以产生的摩擦力小.这符合压力相同,接触面越粗糙,摩擦力越大的结论.
二、杠杆
1、调档
（1）脚踏板与牙同轴转动相当于一个变形的省力杠.
（2）飞轮与后轮胎同轴转动,相当于一个变形的费力杠杆.而后车胎转动时受到地面对它的阻力矩一定时,当动力作用在不同半径的飞轮上根据转动平衡则飞轮上的动力矩一定.则有 .当 小于 ,则 大于 故链条绕在半径小的飞轮1上比飞轮2上所需的蹬力大.也就称为重挡.
（3）当人以一定的速度踏板,则牙盘转动的速度一定,则链条运动的速率一定,链条无论绕在轮1或轮2上,两轮边缘的速率均相同,根据 知当 一定时, 越小, 越大.故链条绕在轮1上时自行车后轮胎转动的 大.又因后轮胎半径 一定,则后轮胎运动的 大.因而自行车前进得快,所以也称该档为快挡.
2、刹车系统
刹车柄固定在 点,金属丝从 点接出连结刹车块,它们构成一个杠杆.捏刹车柄时,带动刹车块抵紧轮胎.当手作用在 点时,根据力矩平衡： ；当手作用在 点时： .所以当手在距 点越远的地方捏刹车时,越省力.
三、减震
为了提高自行车的舒适性,自行车上装上了减震器.自行车上共有3处应用到减震：三角架、鞍座、车头,这几处都是用弹簧作边结,如果没有减震,当自行车震动时,整个车身都会显得不灵活,人便随着弹起又落下.而有减震的自行车,在同样的坑洼路上,由于变具有形变性,使人落下时与车身接触的时间增长,受力变小,提出高了舒适性.好比从高处跳到水泥上,脚会生痛,而在地面上铺上软垫后,再从相同高度跳下,人会感觉舒服得多.减震不仅能提高人骑自行车的舒适性,同时也减少了自行车的磨损.没有减震的自行车,由于车身不灵活,震动会很剧烈.因此对材料的磨损很大.而装上减震后,车身变得灵活,而且减小了震动,对材料的磨损大大减小,也就延长了车的寿命.减震在自行车的行驶过程中必不可少.至于减震的应用效果,与安装部位也很关联,当然,三角架、鞍座、车头这三处便是理想之处.因为车头处对车前身起到了减震作用,鞍座和三角架对整个车身也起到减震作用,这就是比较完整的构造.
四、平衡
骑自行车平衡的原理：凡是高速转动的物体,都有一种能保持转动轴方向不变的能力,使它们不向两侧倒.小朋友打的陀螺不倒也是这个道理.我们骑自行车时是在前进的方向上给自行车一个力,使车轮转动起来,车轮就能保持一定的平衡状态,再利用车把调节一下平衡,自行车就可以往前行进了,可是一停下来,车子就会因失去平衡而倒下来.