Hoe werken fietsen?
Miljoenen mensen over de hele wereld gebruiken fietsen. Mensen fietsen om te sporten, te pendelen, pakketten af te leveren, deel te nemen aan races of gewoon voor de lol te rijden. Fietsen lijkt voor sommigen misschien gemakkelijk, maar het is eigenlijk best ingewikkeld. Zowel de rijder als de fiets spelen een integrale rol in het proces, dat eigenlijk meer een wetenschap dan een kunst is. Hoe drijft dit tweewielige object aan?
Samenstelling van de fiets
Fietsframe, handvatsysteem (inclusief voorvork, grip), Fietsframe, voor- en achterwielen, kettingsysteem, remmen, spatborden, bellen en andere accessoires, sportfietsen hebben ook schakelsystemen voor en achter.
Hoe fietsremmen werken
Hoe snel je ook trapt, je moet altijd stoppen. Remmen op fietsen werken met wrijving. Hoewel sommige fietsen nu zijn uitgerust met schijfremmen, gebruiken velen nog steeds traditionele remklauwachtige velgremmen met schoenen.
HoebiCyclehandlebarswOrk
Het stuur van een fiets is eigenlijk een soort hendel. Langer stuur zorgt voor hefboomwerking, waardoor het gemakkelijker is om het voorwiel van de fiets te draaien. Hoe verder je je armen uit elkaar plaatst, hoe meer luchtweerstand je creëert. De typische buitenste delen van het stuur zijn voor het sturen en de binnenste delen zijn voor glijden.
Hoefietskaderwerk
Toegegeven, als een persoon met een gewicht van 140-170 pond de fiets gebruikt, mag de fiets niet worden beschadigd. Dit betekent dat het frame van de fiets erg stijf moet zijn. Bij traditionele fietsen is het frame gemaakt van sterk, goedkoop buisstaal (eigenlijk holle stalen buizen met niets dan lucht erin) of lichtere staal- of aluminiumlegeringen.
Veel mensen denken misschien dat een fietsframe gemaakt van aluminium buizen veel zwakker zou zijn dan een stalen frame. Dit is alleen waar als de buizen qua grootte vergelijkbaar zijn. In feite moet elke fiets sterk genoeg zijn om forse gewichten te dragen. Daarom zal een aluminium fiets een grotere diameter of dikkere buis gebruiken dan een stalen fiets.
Hoe bicycle wielenwerk
Omdat elk wiel 24 spaken heeft, dragen ze in de praktijk een ongelijk gewicht. Met name de spaken die zich in de buurt van de verticaal bevinden, worden onderworpen aan een veel grotere belasting dan de andere spaken wanneer het wiel draait.
Hoe dichter de spaken naar de verticaal bewegen, hoe meer vervorming het ondergaat. De belasting waaraan elke spaak wordt blootgesteld, neemt dramatisch toe en af met elke omwenteling van het wiel. Na duizenden van dergelijke cycli keer op keer, kan een van de spaken falen. Dat zorgt voor een onmiddellijke toename van de belasting op de resterende spaken. Als zodanig hebben ze meer kans om te worden beschadigd door een soort "domino" -effect. Hierdoor zal het fietswiel kromgetrokken worden.
Eenwiel en de as waar het omheen draait is een goed voorbeeld van de "eenvoudige machine" waar wetenschappers vaak naar verwijzen. Fietswielen hebben meestal een diameter van meer dan 50 centimeter (20 inch), hoger dan de meeste autowielen, en het vermenigvuldigt kracht of snelheid, afhankelijk van hoe je het draait. Hoe hoger de wielen, hoe sneller ze draaien. Daarom hebben racefietswielen de grootste diameter (ongeveer 70 cm of 27,5 inch).
Hoefietsspullen werk
De versnellingen zijn aan de ketting gekoppeld, zodat je sneller (een rechte lijn) of gemakkelijker (bergop) kunt rijden. Het is ook een voorbeeld van een eenvoudige machine. Versnellingen kunnen geweldige veranderingen in je snelheid aanbrengen. Als de overbrengingsverhouding op een raceauto bijvoorbeeld 5: 1 is, brengt één ronde van de pedalen je ongeveer 35 voet (10m) op straat. Wanneer je fietst, zorgt de trapkracht die je genereert ervoor dat de versnellingen van de fiets het achterwiel draaien.
Deze bedrieglijk eenvoudige tweewielige machine maakt gebruik van momentum, kracht en wrijving en zet die energie om in de kracht die de rijder naar zijn bestemming brengt. Of je nu de natuurkunde van een fiets leert of een les met een eenvoudige machine, er zijn veel oefeningen die je op de fiets kunt leren.
