自行车前进依靠的是轮胎与地面的摩擦力。那这个摩擦力大小确定吗?如果确定,那么自行车速度的极限是不是就由摩擦力决定的呢?

什么是摩擦力?两个接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。摩擦力的大小决定因素是,摩擦力的大小跟物体的接触面的粗糙程度有关,且跟物体间的压力成正比,而两跟两物体相接触的面积大小无关,跟滑动的速度也无关。

我们来分析自行车在行进过程中的受力。竖直方向有重力与地面的支撑力,是一对平衡力,可以不考虑它们。水平方向有摩擦力和阻力。摩擦力是这样的:当人们踩动脚踏板,使后轮向后转动,给地面一个向后的力;与车轮接触的地面同时也给后轮胎一个向前的力,自行车就前行了。这是唯一能使自行车前行的力!阻力主要来自空气,自行车的速度越快,空气阻力越大。

自行车极速由什么决定(自行车速度的极限是什么因素决定的呢)(1)

人和车重力一定,因此在轮胎接触面的压力就是一个定值;轮胎的花纹不变在同一马路上行进,接触面粗糙程度也是一个定值。当人们骑行时,只要摩擦力大于阻力,自行车就会加速前行。摩擦力等于阻力时,自行车的速度就达到极限了。比如环法自行车比赛,平路冲刺纪录是每小时82千米。当然,人们为了创造纪录,想方设法减少风阻提高速度。据说最高时速可达200公里以上。当然自行车的速度与机械传动也有关系,今天我们忽略此问题。

各位看官,你还知道哪些摩擦力的特别事例,欢迎你来分享。

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