[科普中国]-自行车、汽车的刹车原理一样吗？

摩擦是很常见的一种现象，在我们生活中很多地方都会用到摩擦力，比如自行车刹车是利用摩擦力完成的，汽车刹车也是利用摩擦力完成的，那自行车和汽车的刹车原理是一样的吗？让我们一起来探讨一下吧。

首先我们要了解一下什么是摩擦力，两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力叫做摩擦力。摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力，将摩擦力分为两种是为了更方便进行力的计算。

自行车的刹车是利用固定在车架上的橡皮对车轮施加摩擦而实现的，自行车的刹车原理是车轮在转动过程中，平动速度与转动角速度成正比关系，在刹车过程中车轮受到橡皮摩擦力的影响，角速度减小，平动速度大于转动角速度时会使触地点出现滑动的趋势，引起向后的摩擦力，减小平动速度，有自行车刹车系统的存在，我们就能自由调控自行车的速度。

自行车减速是靠地面作用于车轮的摩擦力完成的，那么汽车是怎么样完成刹车的呢？因为汽车刹车需要在短时间内停下来或者速度减小以便于控制，所以汽车的刹车系统比较复杂。汽车刹车的过程是：司机脚踩制动踏板，安装在引擎罩下直接与刹车踏板相连的主液压缸将司机的脚踏力转化为液压力，主液压缸通过刹车管路与装在轮子上的从液压缸相连，整个系统中充满着制动液，从液压缸推动制动蹄与刹车鼓或车轮轴接触，这样就会产生摩擦力使车辆减速。汽车摩擦制动器可以分为鼓式制动器和盘式制动器，如果大家感兴趣可以深入去了解一下。

根据对自行车和汽车刹车原理的分析，我们可以知道自行车与汽车的刹车原理其实是一样的，都是通过地面作用于车轮的摩擦力来实现的，只是自行车与汽车的行驶速度与重量都不一样，所以刹车系统的结构也会有所不同。虽然自行车与汽车都有刹车系统，但大家也不要超速行驶，不然在紧急刹车时可能会出现“刹车失效”效应，容易发生危险。

本文由石家庄藁城区兴安镇中学高级教师崔会欣进行科学性把关。

新华网科普事业部

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