Какие части велосипеда являются рычагами, укажите точки опоры, точки приложения сил и плечи рычага. Плиииз!
Руль, рычаг с обеих сторон. Детали, НА КОТОРЫХ установлены педали. Сами педали рычагом не являются.
А велосипед у тебя ТРЁХКОЛЁСНЫЙ.
Рычагами являются педали и руль велосипеда.
Задача наверно на уровне перво классника!
Рычагами являются педали и руль. У педалей точка опоры — центр вращения педалей, точка приложения сил — сами педали, плечи — расстояние от педалей до точки опоры. У руля точка опоры — центр руля, точка приложения сил — края руля, а плечи — расстояние от центра руля до края
Устройство рычажного велосипеда
Автор придумал как сделать ключ без «холостого» хода, однако на данной разработке не ограничился и «изобрел велосипед» с оригинальной кинематической схемой. Ниже — суть идеи.
С успехом опробовал свое «детище» на базе серийного образца классического велосипеда (фото 1-2). Принципиальное изменение заключается в том, что велосипедист не крутит педали, а поочередно нажимает на них сверху. На рис. 1 видно,что У-образные рычаги (педали)с закрепленным на них отрезком велосипедной цепи, совершая возвратно-поступательные движения, приводят во вращение соприкасающуюся с цепью звездочку. Последняя, в свою очередь, сочленена с механизмом, преобразующим возвратно-вращательное движение во вращательное. Узел, заставляющий колесо двигаться, смонтирован во втулке заднего колеса (на рисунке не показано). При движении рычага А (дальнего) сверху вниз совершается рабочий ход. При этом рычаг В (ближний) движется вверх.
Рис. 1. Общий вид велосипеда
А, Б—рычаги усилий (педали), 1 — У-образные рычаги, 2 — цепь, 3 — звездочка, 4 — каретка заднего колеса
Достигнув верхней точки, он начинает двигаться вниз, совершая рабочий ход и завершая цикл и т. д.
За счет удлинения рычагов и применения узла без храповых механизмов у предлагаемой конструкции в 2-3 раза возрастает усилие на ведущее колесо по сравнению с велосипедами классической схемы (рис. 2). Правда, при этом несколько уменьшается длина хода колеса, что заставляет велосипедиста интенсивнее работать ногами (но ведь нажимать на педали значительно легче, чем крутить).
Рис 2. Сравнительный график
А — распределение момента сил велосипеда классической схемы за один рабочий цикл;
Б—распределение момента сил предлагаемого велосипеда за один рабочий цикл;
М — момент силы, равный произведению прилагаемой силы на длину рычага;
Н — величина длины пробега колеса за один рабочий цикл.
Еще одно новшество — благодаря конструкции бесхрапового механизма заднее колесо стопорится при движении назад. Это может оказаться полезным при езде в гору. Другими словами, если велосипедист не в состоянии двигаться вверх, застопорившееся колесо не позволит транспортному средству скатиться вниз.
Наконец, к этой же конструкции я разработал «ноу-хау» изменения крутящего момента во время движения вместо сложной и дорогостоящей системы переключения скоростей.
В заключение подчеркну, что изобретенный механизм может быть применен в веломобиле или инвалидной коляске.
Велосипеды – это рычаги
Спицы и колеса велосипедов – это только начало. Хотите увидеть еще несколько трюков? Вспомните о том «несправедливом» преимуществе, которое рычаги дают нам, когда мы хотим увеличить прилагаемую к тому или иному объекту силу. А теперь посчитайте рычаги, которые вы видите на велосипеде.
Руль велосипеда – рычаг, который помогает вам поворачивать переднее колесо даже при плотном соприкосновении шины с поверхностью дороги. Гораздо легче управлять горным велосипедом, у которого широкие и длинные ручки руля, чем гоночным, у которого ручки узкие и специально изогнуты так, чтобы велосипедисту было легче принимать позицию, которая позволяет снизить сопротивление воздуха. Рычаг руля имеет еще одно полезное свойство. Он помогает прочнее удерживать руль, когда на него воздействуют силы от неровностей дороги. Например, представьте себе, что переднее колесо велосипеда попадает в ямку, в результате чего он резко отклоняется в какую-то сторону. Сила, которая при этом воздействует на вас, значительно уменьшается за счет противодействия ей рычага на руле. В результате человеку легче выдерживать при езде на велосипеде прямую траекторию.
Педали (подобие пусковой рукоятки, концы которой упираются в ваши ноги), по сути, также являются рычагами, которые помогают вам увеличивать мышечную силу ваших ног при их движении вниз и вверх. Разумеется, и руль, и педали должны соотноситься по размеру в определенных пропорциях. Теоретически чем длиннее ручки руля, тем легче управлять велосипедом (вспомните: большие рули на грузовиках или автобусах – более мощные рычаги). И чем длиннее шарнир педалей велосипеда, тем легче их вращать. Но размах ручек вашего велосипеда не может быть больше, чем размах ваших рук, а шарнир педали не должен задевать землю.
Нужна скорость
Колеса велосипеда – тоже, по сути, рычаги, хотя с первого взгляда это и неочевидно. Как мы видели в предыдущей главе, многие рычаги, облаченные в формы молотков, пусковых рукояток и гаечных ключей, предназначены для того, чтобы увеличивать вашу силу: вы поворачиваете длинный конец с имеющейся у вас силой на большее дуговое расстояние, чем поворачивается его центр, который движется медленнее, но создает большее усилие. Мы обычно пользуемся велосипедом, чтобы попасть куда-нибудь быстрее, чем если бы шли пешком. Мы хотим, чтобы в велосипеде традиционные рычаги работали в порядке, обратном обычному. Так и происходит.
Если вы вытянете руку вперед и поднимете ее на 90°, как будто хотите бросить крикетный мяч, ваша кисть опишет гораздо более длинную дугу, чем ваше плечо. Она преодолеет большее расстояние, причем (хотя это может быть незаметно) с меньшим усилием. Именно поэтому высокие теннисисты бьют по мячу с большей силой, чем их низкие соперники. А приложение некоторого усилия в центре колеса дает большую мгновенную скорость движения точки на краю колеса. Именно так и работает колесо велосипеда. Чем больше его диаметр, тем больше плечо рычага и тем большую скорость вы получаете, хотя прикладываемая сила уменьшается. Поэтому гоночные велосипеды, которые должны развивать более высокую скорость, имеют колеса большего диаметра, чем их горные собратья, для которых нужна меньшая скорость, но большее усилие при преодолении крутых склонов. Первые велосипеды имели гигантские колеса для достижения скорости. Но ездить на них было так же непросто, как и на слонах (кто захочет использовать лестницу, чтобы сесть на велосипед; и представьте себе, что произойдет, если вы с него упадете).
Какие части велосипеда являются рычагами? Укажите точки опоры, точки приложения сил и плечи этих рычагов.
Какие части велосипеда являются рычагами? Укажите точки опоры, точки приложения сил и плечи этих рычагов.
Ответ эксперта
Рычагами являются педали и руль. У педалей точка опоры — центр вращения педалей, точка приложения сил — сами педали, плечи — расстояние от педалей до точки опоры. У руля точка опоры — центр руля, точка приложения сил — края руля, а плечи — расстояние от центра руля до края