大學物理(2)學期活動(1)

1、產(chǎn)業(yè)工程師 創(chuàng)業(yè)企業(yè)家的搖籃立志 誠毅 創(chuàng)新大學物理（2）學期活動專業(yè)：軟件工程1409姓名：崔祥祥小組成員： 毛恒 吳潔羽活動題目大學物理2015 年 12月 6 日產(chǎn)業(yè)工程師 創(chuàng)業(yè)企業(yè)家的搖籃l 研究依據(jù)：齒輪比齒輪比 和和 光的反射光的反射 動輪對被動輪的齒數(shù)之比為齒輪比。以動輪對被動輪的齒數(shù)之比為齒輪比。以g代代表齒輪比，表齒輪比，c代表主動齒輪的齒數(shù)，代表主動齒輪的齒數(shù)，f代表被動代表被動齒輪的齒數(shù)，它們之間的關系用公式表示，即：齒輪的齒數(shù)，它們之間的關系用公式表示，即：g=c/f如果兩個齒輪的齒數(shù)相同，那末踏蹬一周，如果兩個齒輪的齒數(shù)相同，那末踏蹬一周，兩個齒輪和后輪都各旋轉一周。

2、假如主動齒輪兩個齒輪和后輪都各旋轉一周。假如主動齒輪的齒數(shù)大于被動齒輪的齒數(shù)，那么每踏蹬一周，的齒數(shù)大于被動齒輪的齒數(shù)，那么每踏蹬一周，被動齒輪轉的圈數(shù)就大于一周，速度加大。被動齒輪轉的圈數(shù)就大于一周，速度加大。 產(chǎn)業(yè)工程師 創(chuàng)業(yè)企業(yè)家的搖籃3l 研究內容： 尾部反光鏡技術尾部反光鏡技術自行車是傳動式機械，它的傳動裝置自行車是傳動式機械，它的傳動裝置包括主動齒輪、被動齒輪、鏈條及變包括主動齒輪、被動齒輪、鏈條及變速器等。齒輪比與傳動比關系著自行速器等。齒輪比與傳動比關系著自行車的使用效率。后輪運轉實質在于：車的使用效率。后輪運轉實質在于：在鏈條傳動下的飛輪帶動后輪轉動，在鏈條傳動下的飛輪帶動后

3、輪轉動，飛輪與后輪具有相同的角速度，而后飛輪與后輪具有相同的角速度，而后輪半徑遠大于齒輪半徑，由線速度增輪半徑遠大于齒輪半徑，由線速度增大，提高了車速。大，提高了車速。產(chǎn)業(yè)工程師 創(chuàng)業(yè)企業(yè)家的搖籃l 解釋：4 自行車在街上隨處可見，但是你天天看見天天騎，你對這種輕便無污染的交通工具了解多少？ 現(xiàn)在先讓我們重新認識一下自行車:左圖為自行車的基本結構1:前輪 2:輻條 3:花鼓 4:前叉 5:前剎 6:鋼索 7:剎車及變速把手 8:車把 9:豎桿 10:車架 11:前變速 12:車座桿產(chǎn)業(yè)工程師 創(chuàng)業(yè)企業(yè)家的搖籃13:車座 14:后剎 15:貨架 16:飛輪 17:反光鏡 18:后輪 19:后變速

4、 20:腳撐 21:氣門 22:后輪 23:鏈條24:輪盤 25:腳踏 26:曲柄 *幾個重要的概念： 傳動裝置：包括主動齒輪（輪盤）、被動齒輪（飛輪）、鏈條及變速器。 齒輪比：主動齒輪（輪盤）與被動齒輪（飛輪）的齒數(shù)之比； 傳動比：齒輪比乘以后輪的直徑； 傳動行程：傳動比再乘以圓周率即為傳動行程，即每蹬踏一周單車前進的距離。產(chǎn)業(yè)工程師 創(chuàng)業(yè)企業(yè)家的搖籃l 理論解釋：6大 齒輪盤小齒輪盤后輪大小齒輪之間用鏈條相連，則大小齒輪盤沿線速度大小相同，VV21，而小齒輪和后輪之間通過輪軸固定，他們的角速度32產(chǎn)業(yè)工程師 創(chuàng)業(yè)企業(yè)家的搖籃則由RV ，設后輪沿速度為V3RR23=,則RRVV2323我們通

5、過進一步研究可知人踩踏板速度V和后輪轉動速度V3之間關系，踏板和大齒輪盤同軸，則RVRV11 VV21 則VRRV21RRVV2323RRRVRV3123由 故 產(chǎn)業(yè)工程師 創(chuàng)業(yè)企業(yè)家的搖籃 傳動比（傳動系數(shù)）及傳動行程傳動比（傳動系數(shù)）及傳動行程 齒輪比乘以后圈直徑即為傳動比。以齒輪比乘以后圈直徑即為傳動比。以d代表傳動比，代表傳動比，b代表后圈直徑，它們之間代表后圈直徑，它們之間關系用公式表示，即：關系用公式表示，即：d=c/fb=gb由此可見，齒輪比確定之后，傳動比是與后圈直徑成正比的。由此可見，齒輪比確定之后，傳動比是與后圈直徑成正比的。 每踏蹬一周，車子向前運動的距離則為傳動行程，也

6、叫速比行程。以每踏蹬一周，車子向前運動的距離則為傳動行程，也叫速比行程。以s代表代表傳動行程則傳動行程則 s=c/fb 自行車變速的道理自行車變速的道理 后輪的轉動是通過鏈條把中軸、后軸上的鏈輪飛齒輪相連后輪的轉動是通過鏈條把中軸、后軸上的鏈輪飛齒輪相連帶動，兩輪每個齒與各鏈條間的孔對應，大齒輪轉過一個齒，帶動，兩輪每個齒與各鏈條間的孔對應，大齒輪轉過一個齒，齒輪也一定轉過一個齒，絕不可能打滑。齒輪也一定轉過一個齒，絕不可能打滑。變速自行車是通過調整齒輪比來達到變速目的變速自行車是通過調整齒輪比來達到變速目的:變速自行車變速自行車中，中軸鏈輪上有幾個直徑不同、齒數(shù)不同的齒盤，后軸飛輪中，中軸鏈

7、輪上有幾個直徑不同、齒數(shù)不同的齒盤，后軸飛輪有幾個直徑、齒數(shù)不同的齒盤，選擇不同齒數(shù)的齒輪，通過鏈有幾個直徑、齒數(shù)不同的齒盤，選擇不同齒數(shù)的齒輪，通過鏈條相連帶動，后輪轉動的快慢就改變了。條相連帶動，后輪轉動的快慢就改變了。產(chǎn)業(yè)工程師 創(chuàng)業(yè)企業(yè)家的搖籃 車子向前進,必須借助于一定的力量。人每踏蹬一周的力量，叫前進力，也叫向前推力。前進力與用力、傳動比、曲柄（即中軸到腳蹬的連桿）長有關。以Y代表前進力，Q代表踏蹬力量，I代表曲柄長度，D代表傳動比，則有 YQI/D常見的自行車輪的直徑有559mm（22英寸）、610mm（24英寸）、660mm（26英寸）、711mm（28英寸）的。騎28寸的比2

8、4寸的車費力一些，但速度快，因為28寸車輪的半徑大，輪子每轉一圈走的距離長一些，故速度快；半徑大使輪軸的軸半徑大，故費力 自行車車架利用了三角形最穩(wěn)定的性質，巧妙地分解了其所受到的力的作用。產(chǎn)業(yè)工程師 創(chuàng)業(yè)企業(yè)家的搖籃 但是，也有一些自行車取消了傳統(tǒng)自行車的橫桿或是進行了其他改造，但實際上它們仍然運用了三角形的性質。產(chǎn)業(yè)工程師 創(chuàng)業(yè)企業(yè)家的搖籃 一個車輪上共有根輻絲，構成一個網(wǎng)狀結構，當給輪胎施加豎直向下的壓力時，車豎直方向上的上下各六根輻絲受到壓力，而水平方向上的輻絲也受力。做實驗可知，當用力壓輪胎時，輪胎幾乎沒有變形，而抽去輪胎水平方向兩側的輻絲，再用力壓輪胎，輪胎在豎直方向會被壓扁。因此

9、自行車的輪胎選用了輻絲交叉的方法，使整個車輪穩(wěn)固，可分散受力，避免因巨大外力導致車輪扭曲變形。 人們在騎自行車上較陡的坡時，往往走“S”形路線，這是根據(jù)功的原理。坡長相當于斜面長，坡高相當于斜面高，根據(jù)功的原理：W1W2，即FLGh，可看出，斜面長L是斜面高h的幾倍，所用的力F就是重力G的幾分之一，所以，在高度h不變的情況下，斜面越長越省力，走“S”形路線是為了增大斜面長，從而能使用較小的力順利上坡。產(chǎn)業(yè)工程師 創(chuàng)業(yè)企業(yè)家的搖籃基于基于光的反射光的反射-自行車反光鏡技術自行車反光鏡技術一種簡單的回射鏡是由三塊互相垂直的平面鏡組成的三垂面反射鏡。它可以使從任意方向入射的光線，先后經(jīng)過三塊平面鏡的反射后，沿著原來入射的方向反射回去。許多自行車后的紅色反光鏡，就是由許多個塑料材料壓制成三垂面反射鏡構成的。（1）入射光垂直于反光鏡表面射入 現(xiàn)在讓我們簡單分析一下光線射入自行車尾燈的光路圖產(chǎn)業(yè)工程師 創(chuàng)業(yè)企業(yè)家的搖籃全反射（2）入射光水平射入（3）入射光任意角度射入產(chǎn)業(yè)工程師 創(chuàng)業(yè)企業(yè)家的搖籃l總結： 自行車雖小卻藏著許多的物理知識，自行車雖小卻藏著許多的物理知識，其實不只是自行車，生活中還有許許多多其實不只是自行車，