畢業(yè)論文自行車剎車過程中的力學問題

1、 自行車剎車過程中的力學問題本文通過討論分析自行車在剎車時剎前閘和剎后閘的兩種方式的不同之處，說明了不同的值對應的自行車剎車的穩(wěn)定性，對自行車的設計提出了合理化的建議。關鍵詞：后閘、剎車、穩(wěn)定性自行車剎車過程中只有摩擦力做功，由于摩擦力作用的時間很短，我們以沖量的形式來討論剎車過程的穩(wěn)定性，以及慣性沖量的大小。 剎車過程可分為剎前閘和剎后閘兩種方式。如圖所示，設慣性沖量為i，重力沖量ig，地面對車輪的滑動摩擦系數，滾動摩擦系數，把人和自行車看作一個物體，重心為c,重心到地面的鉛直距離為h,車前輪、后輪與地面的接觸點分別為a和b,c與a、b的水平距離分別為a、b。地面上a對自行車的摩擦力沖量為i

2、1x,支持力沖量i1y,地面上b對自行車的摩擦力沖量為i2x,支持力沖量為i2y。由動量定理： 水平方向上： .1 豎直方向上： .2(a) 剎前閘時：剎車時間很短，所以a滑動的距離也很短，自行車和人可近似看作繞a點的定軸轉動。系統對az軸的沖量距： .3 .4 5把4和5代入1式： .6由3式可得： 7將7代入6： 8把7、8代入6式： .9把9代入7式：. 10所以 （i） (b) 剎后閘時 剎車時間很短，所以b滑動的距離也很短，自行車和人可近似看作繞b點的定軸轉動。系統對bz軸的沖量距： 11 .12 131、2、11、12、13式聯立，類似上面的步驟可求得： (ii) 對于實際的自行車

3、，重心比較靠后，即ab,可合理假設a=2b，又，取0。（i）和(ii)化為：(i) (ii) 比較(i)和(ii)兩方程組，我們可以很明顯地看出： 剎前閘時慣性沖量i大于剎后閘時的慣性沖量，人感覺到的沖擊比剎后閘時大許多。當時人可以感覺到一個接近無限大的沖量，人在這種情況下可能被甩出去，所以生產自行要合理設計b和h的比例，使b盡可能小，這就是為什么廠家生產自行車重心靠后的原因。 方程組(i)中，我們令=0，即=0，得此時，自行車后輪可能離地，人和車會向前翻轉。方程組ii中，恒不為零，所以車不會向后翻。 以日產運動車為例，前心距,后心距,重心高，人和車的重量為80kg，在，的路面上行進，剎車時間

4、0.5秒，剎前閘時人感到的沖量為：剎后閘時人感到的沖量：可以看出剎前閘時人和車的慣性沖量是剎后閘時的10倍以上。參考文獻： 高云峰等著 理論力學輔導與習題集 2003六月版 賈書惠主編 理論力學輔導 李俊峰主編 理論力學 2001年8月版學習總結：020877黃駿的學習總結這學期我們開始了理論力學的學習，這是我們的第一門工科課程，感覺上學起來還是很有難度的，概念多，公式繁，而且公式的應用還有種種復雜的限定條件，一不小心就會犯錯，而且還不知道錯在哪兒，確實很讓人郁悶！當然它也不是難得沒法學。實際上它還是挺有趣的，特別是老師還經常在課堂上給我們舉了很多有趣的力學應用例子。以前讀高中的時候覺得有了牛

5、頓力學那真是走遍天下都不怕了，學習了理論力學以后才知道力學研究方法的多樣性，呵呵，那時的眼界真的是太狹小了！經歷了一個學期的學習，雖然不敢說把理論力學學得很好，可多少也有一些體會：一是要把理論力學這門課程的體系結構弄清楚，什么方法用來解決什么問題，只有這樣，才能做到胸中有雄兵百萬，在考場上或遇到實際問題時做到兵來將擋，水來土掩；二是熟悉公式的推導過程，只有這樣，才會清楚每個公式的限制條件和為什么要有這個限制條件，在解題時做到萬無一失；三是微積分要學好?。『苓z憾我在以前的微積分學習中很不用功，只會簡單解題，不求甚解，結果在理論力學學習中很多公式推導看著都云里霧里，還要回頭去翻微積分課本。幸好理論

6、力學的微分方程只要用死公式代或簡單推導就能解出（難的不用求解，嘿嘿），否則壓力就更大了。020882陳俊收的學習總結 理論力學是我們工科的一門必修課程。起初我并不喜歡這種應用性很強的課程。經過一個學期的學習，我漸漸改變了自己的看法。 理論力學中的原理定律，應該說都是牛頓力學推廣和應用。但我十分佩服他的開創(chuàng)者歐拉和拉格朗日。微積分和力學定律的結合產生出一門分析力學，而且十分合理地把工程問題抽象成一門科學。 原來我以為它是一門有點枯燥的科學，但在涉獵課外小問題的過程中，我發(fā)現有好多十分有趣的力學問題，比如導彈打飛機、自行車的穩(wěn)定性等這些日常生活中很普通的事情經過力學一分析便演繹出很多有意思的結論。 學習過程中我有以下幾點體會： 1、搞懂基本定律，這時學習的基礎。往往有些章節(jié)的定理我不太明白，做題的時候也十分困難。 2、要學會十分靈活的應用所學的知識解決問題。課本上的作業(yè)都是老師布置的，學起來熱情自然