自行车是怎样利用摩擦运动的呢?通过查阅资料和询问老师,我们明白了:当我们骑在自行车上时,由于人和自行车对地面有压力,轮胎和地面之间不光滑,因此自行车的车轮与路面之间有摩擦,后轮受到的摩擦力向前,前轮受到的摩擦力向后。当后轮受到摩擦力大于前轮受到的摩擦力时自行车就能启动起来。

那在行驶过程中两轮不都向前转吗?摩擦力方向怎么会不一样呢?这是因为,后轮是动力轮,骑车时脚用力蹬脚蹬,使后轮转动,但是轮子的接触面和地面之间没有相对运动,所以一直都是静摩擦力,不是滑动摩擦。当后轮转动时,后轮和地面的接触的地方,就相对于地面有向后运动的趋势, 所以后轮就会受到地面对它向前的摩擦力。(这里的原理跟人走路时脚受到的摩擦力方向一样);前轮原来的状态是静止的,由于车身的推动,使前轮相对于地面运动方向也向前,所以受到地面对它向后的摩擦力。因此,前轮是阻力轮,他受到的摩擦力阻碍车的运动。当后轮受到的向前的摩擦力大于前轮受到的向后的摩擦力时,自行车就能由静止变为运动,或加速运动。这两个力大小相等时,自行车作匀速运动。

当人们在地上推自行车前进时,前轮和后轮受到的摩擦力方向由是怎样的呢?此时前轮和后轮都是阻力轮。都要受到地面对它向后的摩擦力。那谁和这两个力平衡呢?是地面对脚的向前的摩擦力!    刹车以后,自行车为何能停止运动? 刹车时,刹皮与车圈间的摩擦力,会阻碍后轮的转动。手的压力越大,刹皮对车圈的压力就越大,产生的摩擦力也就越大,后轮就转动的越慢。如果骑车太快,紧急刹车时,后轮受到闸皮的摩擦力停止了运动,由于惯性,自行车还会继续向前运动。这时后轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦力(原来为滚动摩擦,方向向前),方向向后,阻碍了自行车的运动,因此就停下来了。

自行车的种类很多,不管是哪种自行车,增大和减小摩擦的方法都差不多。自行车上增大有益摩擦的方法大抵有两种:1增加接触面的粗糙程度来增大摩擦;2、用增大压力的方法来增大摩擦。自行车很多地方都采用了第一种方法来增大摩擦-----增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的.例如:

图1:自行车的把手做成有花纹的  图2:自行车的踏脚有花纹    图3:轮胎做有花纹

           

 自行车也有一些地方是采用第二种方法---增大压力的方法来增大摩擦,如:自行车上用来固定零件的螺丝和螺帽必须要悬紧,以增大压力,增大摩擦力,防止螺帽脱落(如图4)。自行车刹车时要用力,以增大闸皮和车圈之间的压力,增大摩擦力,尽快使车停止(如图5)。

          

图4:用来固定各零件的螺丝与螺帽旋得紧紧的        图5:自行车上的刹车装置

自行车上减少有害摩擦的方法大抵也有两种:1、利用滚动摩擦来减少摩擦;2、给某些部件加润滑剂来减少摩擦。采用第1种方法来减少摩擦的有:有车轮处装有钢铁制的滚动轴承,内有很多小钢珠。(如图六);采用第2种方法来减少摩擦的有:在转轴中经常上涂润滑油(如图七)。后来经过询问和研究,发现不止是车轮的轮轴处有钢珠,凡是能转动地方大部分都有。如:车头、脚蹬、中轴、后轮的飞轮等内部都有钢珠。

          

图六                           图七

摩擦力是非常重要的。如果没有了摩擦力,人骑车时手脚经常从把手和脚踏上滑下来,自行车刹车失灵,一旦行驶就停不下来。就算你要把自行车的零件拼装一辆完整的自行车也很难:因为自行车各部件的组合,都需要用螺丝、螺帽来固定,而没有了摩擦力,螺丝、螺帽就无法去固定那些零件了,因而也就无法用那些零件来拼装成完整的自行车了。另外,自行车的运动也是靠的摩擦力。如果没有摩擦力,自行车就会在原地打滑。

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