Как работят велосипедите?

Милиони хора по света използват велосипеди. Хората карат велосипедите си, за да тренират, да пътуват до работното място, да доставят пакети, да се състезават в състезания или просто да се возят за забавление. Колоезденето може да изглежда лесно за някои, но всъщност е доста сложно. Както ездачът, така и моторът играят неразделна роля в процеса, което всъщност е по-скоро наука, отколкото изкуство. Как този двуколесен обект кара?

Състав на велосипеда

Велосипедна рамка, система за ръкохватки (включително предна вилица, сцепление), Рамка за велосипеди, предни и задни колела, верижна система, спирачки, калници, камбани и други аксесоари, спортни велосипеди също имат предни и задни системи за превключване.

Как работят велосипедните спирачки

Колкото и бързо да педалите, винаги трябва да спрете. Спирачките на велосипедите работят с помощта на триене. Докато някои велосипеди сега са оборудвани с дискови спирачки, мнозина все още използват традиционните спирачки на джантата в стил калипер с обувки.

Какbicyclehандлебариwорк

Кормилото на велосипед всъщност са вид лост. По-дългите кормило осигуряват ливъридж, което улеснява въртележката на предното колело на мотора. Колкото по-отделно раздалечите ръцете си, толкова повече въздушно съпротивление създавате. Типичните открити части на кормилото са за кормилно управление, а вътрешните части са за плъзгане.

Каквелосипедработа в рамката

Несъмнено, ако лице с тегло 140–170 паунда използва мотора, моторът не трябва да бъде повреден. Това означава, че рамката на мотора трябва да бъде много твърда. С традиционните велосипеди рамката е изработена от силна, евтина тръбна стомана (всъщност кухи стоманени тръби с нищо друго освен въздух в тях) или по-лека стомана или алуминиеви сплави.

Много хора може да си помислят, че велосипедна рамка, изработена от алуминиеви тръби, би била много по-слаба от стоманена рамка. Това е вярно само ако тръбите са подобни по размер. Всъщност, всеки велосипед трябва да бъде достатъчно силен, за да поддържа як тежести. Ето защо алуминиев велосипед ще използва по-голям диаметър или по-дебела тръба от стоманен велосипед.

Как bколелце колелаработя

Тъй като всяко колело има 24 спици, на практика те носят неравномерно тегло. По-специално, спиците, разположени в близост до вертикала, са подложени на много по-голямо натоварване от другите спици, когато колелото се върти.

Колкото по-близо спиците се движат към вертикала, толкова повече деформация е подложена. Натоварването, което всяка спица е подложена на увеличава и намалява драстично с всяка революция на колелото. След хиляди такива цикли отново и отново, един от спиците може да се провали. Това предизвиква незабавно увеличаване на натоварването на останалите спици. Като такива, те са по-вероятно да бъдат повредени от един вид "домино" ефект. В резултат на това велосипедното колело ще бъде изсветлено.

Еднаколело и оста, която се върти наоколо, е добър пример за "простата машина", към която учените често се отнасят. Велосипедните колела обикновено са с диаметър над 50 сантиметра (20 инча), по-високи от повечето автомобилни колела и той умножава сила или скорост в зависимост от това как го въртите. Колкото по-високи са колелата, толкова по-бързо се въртят. Ето защо състезателните велосипедни колела имат най-голям диаметър (около 70cm или 27,5 инча).

Каквелосипедна предавка работя

Зъбните колела са свързани с верига, за да можете да се возите по-бързо (надолу по права линия) или по-лесно (нагоре). Също така е пример за проста машина. Зъбните колела могат да направят невероятни промени в скоростта ви. Например, ако предавателното отношение на състезателна кола е 5:1, една обиколка на педалите ще ви отведе около 35 фута (10м) на улицата. Когато карате колело, силата на педалите, която генерирате, кара предавките на мотора да обърнат задно колело.

Тази измамно проста двуколесна машина впрегна инерцията, силата и триенето и превръща тази енергия в силата, която получава ездача до дестинацията му. Независимо дали преподавате физиката на велосипед или клас с проста машина, има много упражнения, които можете да научите на велосипеда.