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自行车胎气不足为何费力

来源:可可女性网    阅读: 2.89W 次
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自行车胎气不足为何费力,轮胎可以说是支撑自行车骑行的关键,生活中有很多人喜欢骑自行车,当骑自行车时人们会发现,当轮胎没什么气的时候骑车就会很费力,那自行车胎气不足为何费力?

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因为阻碍车轮转动的阻力力矩增加了。首先,车子前行与滑动摩擦没有什么关系,是静摩擦力使车前行。不过,整体可以看做车轮与地面的滚动摩擦。

我们先从静止的车轮讲起,此时车胎内气压均匀,但由于接触面积的不同导致支持力的分布如图:

自行车胎气不足为何费力

各点支持力的合力通过轮轴与重力大小相等、方向相反,没有引入力矩。当主动轮开始滚动时,由于动力矩的存在,导致轮胎左右两侧支持力分布不均衡。这时支持力的合力就不通过车轴了,而是会引入一个力矩,如下图。

自行车胎气不足为何费力 第2张

支持力的力矩阻碍车轮的转动。

当轮胎没气时,车胎内气压变小,接触距离面积变大,接触距离变长。支持力合力的力臂变长了,导致阻碍力矩变大,因此骑着更加费力了,示意图如下。

自行车胎气不足为何费力 第3张

公式: 【F=P·S(力=压强·面积)】

【M=L x F(力矩=力臂×力)】

自行车胎气不足为何费力2

通过观察,我们可发现瘪瘪的轮胎跟地面的接触面积很大,是不是因为这个原因导致“摩擦力”变大了?直观感觉好像是这样,但是物理学告诉我们,一般来说,摩擦力是跟接触面积没有关系的,只跟接触材料和压力有关;何况,自行车提供动力的轮子是后轮,后轮的摩擦力是向前的,所以摩擦力越大,骑起来应该更省力才是。

自行车胎气不足为何费力 第4张

其实,使自行车骑起来困难的原因不是“力”的增大,而是“力矩”的增大。由于轮胎瘪了所以地面支承力的作用点会与重力的作用点分开,重力绕着支承力的作用点产生一个力矩,这个力矩对于链条产生的动力矩会有一个“抵抗”作用,蹬车自然就更费劲了。轮胎越瘪,骑车也就越费力。

自行车胎气不足为何费力3

一、第一个原因就是自身的体重。

气不足的轮胎,本身而言推着走的话会好很多,如果单方面的骑着,你自身的重量,会全部压在自行车上,这样使得自行车的重力变大,本来还可以推着走的车子,你去骑着走,使得受力过重,脚的.受力在脚蹬子处,整个身体的重量在后座,所以会比较吃力。

自行车胎气不足为何费力 第5张

二、要分为有风和无风的情况。

1、如果在没有风作为阻力的情况下,可能骑行起来不会感到太费劲,这是因为缺乏了风的阻力的影响。

2、如果有风的阻力且又处于上坡路的状态下,就很费劲,骑行的速度就会相当的吃力,你想要骑行,偏偏风力太大会使得你更加的费劲。

三、车子的新旧的影响。

如果说车子是新的车子,那么它的耐磨程度以及抗压程度还是比较高的,这样的话,排除一切阻力和摩擦力的影响因素来看,骑这样的车子要比破旧的车子在无风且阻力相当小的情况下,费劲程度要略为低那么一丢丢。这是因为新的车子的耐磨度要高于旧车子耐磨程度,使得在一定的情况下,相对不那么费劲。

自行车胎气不足为何费力 第6张

个人建议,如果车子轮胎气不足的话,最好的方式就是要把气打到八分程度,这样就不会让车子受罪,人更不会受罪,车子就好比是一个人只有在饱和状态下才能让自己一直保持一种战斗状态,车子也是一样的道理。

车子也是需要保养的,也是需要经常的进行修复,如果一直让车子处于战斗状态,不让它得到好好的修复,那么这辆车子在很长一段时间内,其性能以及长期可使用的情况下,将被大大地减少,所以,最好是八分饱的气再上路,对人对车都有好处。

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