自行车中包含了哪些科学知识 自行车中包含了哪些科学知识？
生活中无不充满科学
自行车的基本原理就是将人行走时用到的静摩擦以滚动摩擦的形式展现出来。以减少损耗，所以人骑车才感觉比走路轻松。
1、自行车外胎为什么要有凸凹不平的花纹 ？
自行车外胎有凸凹不平的花纹，这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度，来增大摩擦力的，其目的是为了防止自行车打滑。
2、用气体填充，有弹性，气体处于高压状态使车胎不瘪。
3、后轮为主动轮，前轮为从动轮，故单车设计时将人的大部分体重分到后轮， 这也是后轮容易爆胎的原因。
4、轮胎的表面用橡胶，且有纹路，增大表面的摩擦系数，防止打滑。
5、车把上有花纹、轮胎上的花纹都是为了增大摩擦力
6、轮胎做宽是为了减小压强
7、坐垫马鞍型是为了减小压强
8、车后尾灯靠光的反射
9、链条是齿轮原理的运用
10、车身则是衍架原理，三角形支撑稳固，承力大
11、传动和脚登都是杠杆原理，轮盘的大小，齿数多少就是齿轮变速原理了
12、刹车，不用说了，就是利用橡胶的特性产生静摩擦，有块形的，有抱箍形
13、车座中的弹簧就是缓冲吸振，保护屁股的
14、前轮受的磨擦力向后，后轮受的磨擦力向前。后轮提供车前进的动力。
15、轮胎越粗糙的自行车，在其他因素相同的情况下磨擦的轨迹越短。
16、一个车轮上共有36根辐丝，构成一个网状结构。在竖直方向施加力，水平方向也受力，因此自行车的轮胎选用了辐丝交叉的方法。
（四）自行车的传动部分
自行车的运动主要是将人脚交替对脚踏板的压力转化为车轮与地面的磨擦力，转化的重要部分是自行车的传动部分。
自行车的传动部分主要是由脚蹬“飞轮”、链条及后轮四部分组成。下面浅谈一下自行车传动部分的工作过程。人在骑车时，两脚交替把脚蹬踩下“牙盘”转动，由于“牙盘”和“飞轮”的小齿和链条相互咬合，带动了后面飞轮的转动，自行车后轮向前运动，使自行车向前行驶。这个过程虽然简单，却包含了不少的物理知识。
脚蹬和牙盘之间是省力的轮轴。因为脚蹬转动半径大于牙盘，所以蹬车时不必费太大的力。
使用带齿的轮盘与链条相互咬合代替了皮带传动，增大了磨擦，更有力地带动了“飞轮”的转动。
自行车运动时“牙盘”与“飞轮”以相同速度转动，根据我们所学的线速度公式V1＝rw因v一定，所以 ，即r飞／r牙＜1，所以ω飞/ω牙＞1。即在相同的时间内，飞轮的转动圈数大于牙盘的转动圈数。而飞轮与后轮共轴，所以二者角速度相等，因此当牙盘转一周时，后轮会转几周以此来提高速度。得到牙盘与飞轮角速度比，由此可得出，踏板所做圆周运动的角速度与车后轮（或前轮）的角速度比也为r2：r1。当知道车轮直径时也可根据数单脚蹬踏板所做圆周运动的次数n估测自行车行驶距离，表达式为：变速自行车有多种“牙盘”与“飞轮”的比，比例的个数为牙盘个数x1乘以x2，其中当牙盘与飞轮的半径比r1:r2越大时，蹬车子越费力，蹬车次数减少，多在下坡时使用；当r1：r2越小时，蹬车子越省力，但蹬车次数增多，以上是我们研究得出的一条结论，多用于上坡时。原理：蹬车时总是双脚交替用力，当自行车行驶时阻力F2一定时，单脚蹬力F1与阻力之比为r1：r2；上坡时阻力F2增大，若用人体比较舒适的蹬力F1蹬自行车时，飞轮与牙盘r1：r2就需增大，下坡时F减小，此时若用相同的力F1蹬自行车，那么飞轮与牙盘的比r1：r2就需减小。
使用充气轮胎，还涉及了一个动量定理的物理知识，只有使t变长，F才能变小，从而起到缓冲作用。
我们研究了有关轮胎中的热学知识。
自行车轮胎不是木制的而是在轮胎中充气的好处：以减弱沿地面行驶时产生的震动。但是应注意的是，轮胎中充气不能过满。特别是在夏天，轮胎中的压缩气体受热膨胀，当膨胀到一定程度时，轮胎的体积不再变化而压强逐渐增大，根据物理知识p T，内部压强增大，会导致爆破，因此在夏天不要将自行车停放在太阳底下，以免造成同样的后果。另外，我们准备进行车闸力矩问题的实验，但由于各种自行车的车辆力矩相距甚远，以及测量上的困难，我们后来放弃了。
此外，滚动轴承运用了滚动磨擦小于滑动磨擦；车架的三角形，运用了三角形的稳定性，变力易平衡等特性。
一、背景资料：自行车起源于欧洲。
1790年发明了将两个轮子装在木马上,用脚蹬地前进的木马轮。
1816年发明了有车把的木轮车。
1839年发明了由曲柄连杆结构驱动后轮的铁制自行车。
1861年法国的米肖父子发明了前轮大、后轮小，前轮上装有曲柄和能转动的踏板的自行车。
1874年首次在自行车上采用了链条传动结构。
1886年开始使用滚珠轴承和车闸，并将前后轮改为大小相同。
1888年英国的邓洛普成功使用了充气橡胶轮胎，自行车至此基本完善。
1868年举行了最早的自行车比赛， 1893年举行首届世界业余自行车锦标赛。1895年举行首届世界职业自行车锦标赛。现代的奥运会自行车比赛分场地赛、公路赛和越野赛3大类。
二、构造：自行车由车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等部件构成。其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统：
1、导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。
2、驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、链轮、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。
3、制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停车、确保行车安全。
此外，为了安全和美观，以及从实用出发，还装配了车灯，支架等部件
自行车中包含的力学知识。
1、自行车是传动式机械，它的传动装置包括主动齿轮、被动齿轮、链条及变速器等。在链条传动下的飞轮带动后轮转动飞轮与后轮具有相同的角速度，而后轮半径远大于齿轮半径由线速度增大，提高了车速。
2、自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆，可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离，还使用了轮轴：脚蹬板与链轮牙盘；后轮与飞轮及龙头与转轴等。
3、车的前轴、中轴及后轴均采用滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦。为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。
4、自行车的车胎、车把套、踏板等处都刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。
自行车的主要平衡原理 —— 陀螺原理（物理学）实际上是一种惯性现象。
自行车的动力以及变速原理 —— 经典的主动轮、从动轮、传送带（链条）组成的传动系统。变速是通过改变主动轮和从动轮的大小比例来完成的。
现在主流的刹车部件有两种，一种就是经典的夹器上面带橡胶，通过夹器的收紧，橡胶摩擦车圈让车减速。由于这个部件从截面上看上去像一个倒V形，所以称作V刹。还有就是更先进有效一些的，类似汽车刹车的碟刹。是利用夹器上带有一种利于散热且磨阻较大的物质，通过与车轱辘中轴（花鼓）旁的碟片摩擦，将这种物质尽量均匀的“涂抹”在碟片上，再之后通过收紧夹器，可以获得更大的摩擦力。—— 实际上这里涉及到化学与物理知识。V刹使用橡胶是因为橡胶这种有机物分子结构稳定，分子间力学结构也稳定（当然这里的橡胶是个混合物，里面还加入了碳等物质使其更坚韧），不容易磨损，同时橡胶本身有韧性，摩擦时不容易损坏别的部件。另外，看似两种刹车都是通过摩擦力来减低车速，其实是一种能量的转换：自行车在运动时具有动能，而当刹车时，刹车装置通过摩擦将自行车的动能转化成为另一种能量 - 热。过热对于机械部件的寿命是有影响的（这又涉及了其他的知识），所以上面提到的碟刹上面使用的提供阻力的材料是一种利于散热的物质。而V刹，产生大量的热后，橡胶中的碳元素会“碳化”结晶为碳物质，蹭的车轱辘上面一圈全是黑色。言归正传：这里涉及了材料科学，化学，物理中的能量转换等……
为了提高速度，专业的比赛用竞速单车还会为降低空气阻力而作特别的设计 —— 空气动力学。
为了能让骑行者、比赛者的骑行更加舒适，在车把、车座等还会做特殊设计，比如车座上面的散热孔 —— 人体工程学
车身上漂亮的喷漆涂装涉及化学。
等等……
自行车中包含的力学知识。
1、自行车是传动式机械，它的传动装置包括主动齿轮、被动齿轮、链条及变速器等。在链条传动下的飞轮带动后轮转动飞轮与后轮具有相同的角速度，而后轮半径远大于齿轮半径由线速度增大，提高了车速。
2、自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆，可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离，还使用了轮轴：脚蹬板与链轮牙盘；后轮与飞轮及龙头与转轴等。
3、车的前轴、中轴及后轴均采用滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦。为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。
4、自行车的车胎、车把套、踏板等处都刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。