大学物理(2)学期活动(1)

1、产业工程师 创业企业家的摇篮立志 诚毅 创新大学物理（2）学期活动专业：软件工程1409姓名：崔祥祥小组成员： 毛恒 吴洁羽活动题目大学物理2015 年 12月 6 日产业工程师 创业企业家的摇篮l 研究依据：齿轮比齿轮比 和和 光的反射光的反射 动轮对被动轮的齿数之比为齿轮比。以动轮对被动轮的齿数之比为齿轮比。以g代代表齿轮比，表齿轮比，c代表主动齿轮的齿数，代表主动齿轮的齿数，f代表被动代表被动齿轮的齿数，它们之间的关系用公式表示，即：齿轮的齿数，它们之间的关系用公式表示，即：g=c/f如果两个齿轮的齿数相同，那末踏蹬一周，如果两个齿轮的齿数相同，那末踏蹬一周，两个齿轮和后轮都各旋转一周。

2、假如主动齿轮两个齿轮和后轮都各旋转一周。假如主动齿轮的齿数大于被动齿轮的齿数，那么每踏蹬一周，的齿数大于被动齿轮的齿数，那么每踏蹬一周，被动齿轮转的圈数就大于一周，速度加大。被动齿轮转的圈数就大于一周，速度加大。 产业工程师 创业企业家的摇篮3l 研究内容： 尾部反光镜技术尾部反光镜技术自行车是传动式机械，它的传动装置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、链条及变包括主动齿轮、被动齿轮、链条及变速器等。齿轮比与传动比关系着自行速器等。齿轮比与传动比关系着自行车的使用效率。后轮运转实质在于：车的使用效率。后轮运转实质在于：在链条传动下的飞轮带动后轮转动，在链条传动下的飞轮带动后

3、轮转动，飞轮与后轮具有相同的角速度，而后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，由线速度增轮半径远大于齿轮半径，由线速度增大，提高了车速。大，提高了车速。产业工程师 创业企业家的摇篮l 解释：4 自行车在街上随处可见，但是你天天看见天天骑，你对这种轻便无污染的交通工具了解多少？ 现在先让我们重新认识一下自行车:左图为自行车的基本结构1:前轮 2:辐条 3:花鼓 4:前叉 5:前刹 6:钢索 7:刹车及变速把手 8:车把 9:竖杆 10:车架 11:前变速 12:车座杆产业工程师 创业企业家的摇篮13:车座 14:后刹 15:货架 16:飞轮 17:反光镜 18:后轮 19:后变速

4、 20:脚撑 21:气门 22:后轮 23:链条24:轮盘 25:脚踏 26:曲柄 *几个重要的概念： 传动装置：包括主动齿轮（轮盘）、被动齿轮（飞轮）、链条及变速器。 齿轮比：主动齿轮（轮盘）与被动齿轮（飞轮）的齿数之比； 传动比：齿轮比乘以后轮的直径； 传动行程：传动比再乘以圆周率即为传动行程，即每蹬踏一周单车前进的距离。产业工程师 创业企业家的摇篮l 理论解释：6大 齿轮盘小齿轮盘后轮大小齿轮之间用链条相连，则大小齿轮盘沿线速度大小相同，VV21，而小齿轮和后轮之间通过轮轴固定，他们的角速度32产业工程师 创业企业家的摇篮则由RV ，设后轮沿速度为V3RR23=,则RRVV2323我们通

5、过进一步研究可知人踩踏板速度V和后轮转动速度V3之间关系，踏板和大齿轮盘同轴，则RVRV11 VV21 则VRRV21RRVV2323RRRVRV3123由 故 产业工程师 创业企业家的摇篮 传动比（传动系数）及传动行程传动比（传动系数）及传动行程 齿轮比乘以后圈直径即为传动比。以齿轮比乘以后圈直径即为传动比。以d代表传动比，代表传动比，b代表后圈直径，它们之间代表后圈直径，它们之间关系用公式表示，即：关系用公式表示，即：d=c/fb=gb由此可见，齿轮比确定之后，传动比是与后圈直径成正比的。由此可见，齿轮比确定之后，传动比是与后圈直径成正比的。 每踏蹬一周，车子向前运动的距离则为传动行程，也

6、叫速比行程。以每踏蹬一周，车子向前运动的距离则为传动行程，也叫速比行程。以s代表代表传动行程则传动行程则 s=c/fb 自行车变速的道理自行车变速的道理 后轮的转动是通过链条把中轴、后轴上的链轮飞齿轮相连后轮的转动是通过链条把中轴、后轴上的链轮飞齿轮相连带动，两轮每个齿与各链条间的孔对应，大齿轮转过一个齿，带动，两轮每个齿与各链条间的孔对应，大齿轮转过一个齿，齿轮也一定转过一个齿，绝不可能打滑。齿轮也一定转过一个齿，绝不可能打滑。变速自行车是通过调整齿轮比来达到变速目的变速自行车是通过调整齿轮比来达到变速目的:变速自行车变速自行车中，中轴链轮上有几个直径不同、齿数不同的齿盘，后轴飞轮中，中轴链

7、轮上有几个直径不同、齿数不同的齿盘，后轴飞轮有几个直径、齿数不同的齿盘，选择不同齿数的齿轮，通过链有几个直径、齿数不同的齿盘，选择不同齿数的齿轮，通过链条相连带动，后轮转动的快慢就改变了。条相连带动，后轮转动的快慢就改变了。产业工程师 创业企业家的摇篮 车子向前进,必须借助于一定的力量。人每踏蹬一周的力量，叫前进力，也叫向前推力。前进力与用力、传动比、曲柄（即中轴到脚蹬的连杆）长有关。以Y代表前进力，Q代表踏蹬力量，I代表曲柄长度，D代表传动比，则有 YQI/D常见的自行车轮的直径有559mm（22英寸）、610mm（24英寸）、660mm（26英寸）、711mm（28英寸）的。骑28寸的比2

8、4寸的车费力一些，但速度快，因为28寸车轮的半径大，轮子每转一圈走的距离长一些，故速度快；半径大使轮轴的轴半径大，故费力 自行车车架利用了三角形最稳定的性质，巧妙地分解了其所受到的力的作用。产业工程师 创业企业家的摇篮 但是，也有一些自行车取消了传统自行车的横杆或是进行了其他改造，但实际上它们仍然运用了三角形的性质。产业工程师 创业企业家的摇篮 一个车轮上共有根辐丝，构成一个网状结构，当给轮胎施加竖直向下的压力时，车竖直方向上的上下各六根辐丝受到压力，而水平方向上的辐丝也受力。做实验可知，当用力压轮胎时，轮胎几乎没有变形，而抽去轮胎水平方向两侧的辐丝，再用力压轮胎，轮胎在竖直方向会被压扁。因此

9、自行车的轮胎选用了辐丝交叉的方法，使整个车轮稳固，可分散受力，避免因巨大外力导致车轮扭曲变形。 人们在骑自行车上较陡的坡时，往往走“S”形路线，这是根据功的原理。坡长相当于斜面长，坡高相当于斜面高，根据功的原理：W1W2，即FLGh，可看出，斜面长L是斜面高h的几倍，所用的力F就是重力G的几分之一，所以，在高度h不变的情况下，斜面越长越省力，走“S”形路线是为了增大斜面长，从而能使用较小的力顺利上坡。产业工程师 创业企业家的摇篮基于基于光的反射光的反射-自行车反光镜技术自行车反光镜技术一种简单的回射镜是由三块互相垂直的平面镜组成的三垂面反射镜。它可以使从任意方向入射的光线，先后经过三块平面镜的反射后，沿着原来入射的方向反射回去。许多自行车后的红色反光镜，就是由许多个塑料材料压制成三垂面反射镜构成的。（1）入射光垂直于反光镜表面射入 现在让我们简单分析一下光线射入自行车尾灯的光路图产业工程师 创业企业家的摇篮全反射（2）入射光水平射入（3）入射光任意角度射入产业工程师 创业企业家的摇篮l总结： 自行车虽小却藏着许多的物理知识，自行车虽小却藏着许多的物理知识，其实不只是自行车，生活中还有许许多多其实不只是自行车，