自行車(chē)中包含的物理知識(shí)有哪些？雖然自行車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用，但其中涉及到很多物理知識(shí)，包括杠桿、輪軸、摩擦、壓強(qiáng)、能量的轉(zhuǎn)化等力學(xué)、熱學(xué)及光學(xué)知識(shí)，下面讓我們具體來(lái)分析一下。
一、力學(xué)知識(shí)
1、摩擦方面：
(1)自行車(chē)車(chē)輪胎、車(chē)把套、腳踏板以及剎車(chē)塊處均刻有一些花紋，增大接觸面粗糙程度，增大摩擦力。
(2)車(chē)軸處經(jīng)常上一些潤(rùn)滑油，以減小接觸面粗糙程度，來(lái)減小摩擦力。
(3)所有車(chē)軸處均有滾珠，變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦，來(lái)減小摩擦，轉(zhuǎn)動(dòng)方便。
(4)剎車(chē)時(shí)，需要纂緊剎車(chē)把，以增大剎車(chē)塊與車(chē)圈之間的壓力，從而增大摩擦力，
(5)緊蹬自行車(chē)前進(jìn)時(shí)，后輪受到的摩擦力方向向前，是自行車(chē)前進(jìn)的動(dòng)力，前輪受到的摩擦力方向向后，是自行車(chē)前進(jìn)的阻力；
自行車(chē)靠慣性前進(jìn)時(shí)，前后輪受到的摩擦力方向均向后，這兩個(gè)力均是自行車(chē)前進(jìn)的阻力。
2、壓強(qiáng)方面：
(1)一般情況下，充足氣的自行車(chē)輪胎著地面積大約為
S=2×10Cm×5cm=100×cm2，當(dāng)一普通的成年人騎自行車(chē)前進(jìn)時(shí)，自行車(chē)對(duì)地面的壓力大約為F=(500N+150N)=650N，可以計(jì)算出自行車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為6。5×104Pa。
(2)在車(chē)軸擰螺母處要加一個(gè)墊圈，來(lái)增大受力面積，以減小壓強(qiáng)。
(3)自行車(chē)的腳踏板做得扁而平，來(lái)增大受力面積，以減小它對(duì)腳的壓強(qiáng)，
(4)自行車(chē)的內(nèi)胎要充夠足量的氣體，在氣體的體積、溫度一定時(shí)，氣體的質(zhì)量越大，壓強(qiáng)越大。
(5)自行車(chē)的車(chē)座做得扁而平，來(lái)增大受力面積，以減小它對(duì)身體的壓強(qiáng)。
3、輪軸方面：
(1)自行車(chē)的車(chē)把相當(dāng)于一個(gè)輪軸，車(chē)把相當(dāng)于輪，前軸為軸，是一個(gè)省力杠桿，如圖3所示。
(2)自行車(chē)的腳踏板與中軸也相當(dāng)于一個(gè)輪軸，實(shí)質(zhì)為一個(gè)省力杠桿。
(3)自行車(chē)的飛輪也相當(dāng)于一個(gè)省力的輪軸。
4、杠桿方面：
自行車(chē)的剎車(chē)把相當(dāng)于一個(gè)省力杠桿。
5、慣性方面：
(1)當(dāng)人騎自行車(chē)前進(jìn)時(shí)，停止蹬自行車(chē)后，自行車(chē)仍然向前走，是由于它有慣性。
(2)當(dāng)人騎自行車(chē)前進(jìn)時(shí)，若遇到緊急情況，一般情況下要先捏緊后剎車(chē)，然后再捏緊前剎車(chē)，或者前后一起捏緊，這樣做是為了防止人由于慣性而向前飛出去。
6、能量轉(zhuǎn)化方面：
(1)當(dāng)人騎自行車(chē)下坡時(shí)，速度越來(lái)越快，是由于下坡時(shí)人和自行車(chē)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為人和自行車(chē)的動(dòng)能。
(2)當(dāng)人騎自行車(chē)上坡之前要緊蹬幾下，目的是增大速度，來(lái)增大人和自行車(chē)的動(dòng)能，這樣上坡時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，能上得更高一些。
(3)自行車(chē)的車(chē)梯上掛有一個(gè)彈簧，在它彈起時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，車(chē)梯自動(dòng)彈起。
7、聲學(xué)方面：
自行車(chē)的金屬車(chē)鈐發(fā)聲是由于鈴蓋在不停的振動(dòng)，而汽笛發(fā)聲是由于汽笛內(nèi)的氣體不斷的振動(dòng)而引起的。
8、齒輪傳動(dòng)方面：
線(xiàn)速度和角速度的關(guān)系，如圖5所示，設(shè)齒輪邊緣的線(xiàn)速度為v ，齒輪的半徑為R，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，則有v = ωR。
二、熱學(xué)知識(shí)
在夏天自行車(chē)輪胎內(nèi)的氣體不能充得太足，是為了防止自行車(chē)爆胎，因?yàn)閷?duì)于質(zhì)量、體積一定的氣體，當(dāng)溫度越高，壓強(qiáng)越大，當(dāng)壓強(qiáng)達(dá)到一定程度時(shí)，若超過(guò)了輪胎的承受能力，就會(huì)發(fā)生爆胎的情況。
三、光學(xué)知識(shí)
在日常生活中，自行車(chē)的后面都裝有一個(gè)反光鏡，它的設(shè)計(jì)很巧妙，組它是由三個(gè)相互垂直的平面鏡組成一個(gè)立體直角，用其內(nèi)表面作為反射面，這叫角反射器。當(dāng)有光線(xiàn)從任意角度射向尾燈時(shí)，它都能把光“反向射回”，當(dāng)光線(xiàn)射向反光鏡時(shí)，會(huì)使后面的人很容易看到。在夜間，當(dāng)汽車(chē)燈光照到它前方的自行車(chē)尾燈上，無(wú)論入射方向如何，反射光都能反射到汽車(chē)上，其光強(qiáng)遠(yuǎn)大于一般的漫反射光，就如發(fā)光的紅燈，足以讓汽車(chē)的司機(jī)觀察到。
四、電學(xué)方面
在有些自行車(chē)上裝有小型的發(fā)電裝置，它利用摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，就像我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中看到的手搖發(fā)電機(jī)一樣，發(fā)出的電能供給車(chē)燈工作，起到一定的照明作用。