自行車學(xué)潛水

汽車一下水都會“滅火”，自行車能行嗎？

“請注意，汽車那么重，我這么輕；汽車需要發(fā)動機，我可不用。而且，我全身都是空心的鋼管，怎么就不能到水里走一圈？”

就這樣，自行車一咬牙一閉眼，下水啦——走起！

★咦，輪子為啥罷工了？★

自行車在陸地上行駛時，是依靠輪軸帶動后輪產(chǎn)生向前的摩擦力，來克服前輪受到的向后的摩擦阻力，從而兩個輪子一起轉(zhuǎn)動，向前行進。而當(dāng)自行車懸浮于水中時，車輪浮在水里，根本就不著地！當(dāng)然也沒有摩擦力來幫助車輪轉(zhuǎn)動了。

問題1：自行車是怎樣懸浮在水里的？

雖然自行車渾身都是空心鋼管，但要在水中懸浮，自身產(chǎn)生的浮力遠遠不夠。所以必須加以改進。方法包括下面幾步：

①先用熱熔膠對車體上所有可能進水的部位進行封閉，以降低車體的密度，使其浮力最大化。

②加裝輕型泡沫材料制作成的浮子，可以通過增減浮子來調(diào)節(jié)浮力的大小，還可以通過調(diào)節(jié)浮子所在的位置來調(diào)整車體在水中的姿態(tài)。

③不要忘了，水下的自行車上還坐著一個人呢！潛水時，人體可以通過調(diào)節(jié)呼吸頻率和深淺來調(diào)整自身的浮力。

在水下，自行車在前行過程中，氧氣的消耗會導(dǎo)致重量減少，但同時浮子、潛水服吸水又會導(dǎo)致重量增加。因此浮力和重力都處在不斷的動態(tài)變化之中。這時，騎車人可以通過充放潛水設(shè)備上的氣罐，來調(diào)整浮力，以達到平衡狀態(tài)。

★嗯，人怎么沒有坐在車上？★

“喂喂喂，你的屁股都沒挨到車座子，怎么騎車??？”自行車覺得好奇怪。其實在水中，人和車體都是懸浮的，需要保持一個適當(dāng)?shù)闹匦奈恢茫駝t就會失去平衡。如果人真的坐在車座上，重心就會靠后，使得車子的前輪上揚甚至倒翻過來。所以騎車人必須離開座位，將身體靠前，才能保持水平狀態(tài)。

★在水下怎么騎車？★

在水下時，自行車和上面的人都處于失重狀態(tài)。這時人用腳蹬踏板，不但使不上勁兒，而且還會使得人從車上“漂走”。所以需要在腳蹬子上加裝固定裝置，把人體和車體固定在一起，這樣才能實現(xiàn)在水中騎車。

★唉，怎么走得這么慢？★

“我游、我游、我……”哎，費了半天勁，自行車感到自己好像根本沒動地方。在40米長的泳池中“游”了兩個來回，差點花了一個小時！“我怎么走得這么慢呀？”

原因一，是水的阻力遠比空氣要大，人和車在水里確實“寸步難行”。原因二就是——這個螺旋槳太小了！在水里，人踩腳踏板能產(chǎn)生的動力是有限的，所以必須采用葉片寬大、能推開更多水的螺旋槳，才能產(chǎn)生巨大的推力。而且兩枚葉片的方向必須相反。否則，自行車在水下就只能當(dāng)“蝸?！崩病?/p>

“看來，就算我能下水，也沒什么用?。　弊孕熊噺氐追饬?，“沒有了跟大地的摩擦力，原來這么困難！那我還是當(dāng)一輛腳踏實地的自行車吧！”

★那，車子怎么動起來？★

前面說過，自行車在陸地上行駛時，通過騎車人踩踏腳蹬，來帶動自行車的中軸轉(zhuǎn)動，進而通過鏈條帶動后輪轉(zhuǎn)動，借助與地面產(chǎn)生的摩擦力，使自行車前行?！艾F(xiàn)在兩個輪子都懸空了，那該怎么走呀？”

“別急，我們給你安個螺旋槳，你就能走啦！”原來在水中，騎車人要通過踩踏腳蹬，帶動自行車的中軸轉(zhuǎn)動，然后通過鏈條帶動后軸轉(zhuǎn)動，后軸再帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動，螺旋槳向后排水產(chǎn)生推力，才能驅(qū)動自行車前行。

問題2：螺旋槳如何在水下推動自行車？

螺旋槳的原理很簡單。它的每一個葉片在旋轉(zhuǎn)時，周圍的空氣或水就會對葉片產(chǎn)生壓力。而由于受力角度不同，所以葉片兩側(cè)受到的壓力大小不同。這樣，葉片上就產(chǎn)生了一個向前的推力。

自行車要在水里前進，也必須借助螺旋槳。但要注意安裝的位置和方向。保證螺旋槳旋轉(zhuǎn)起來之后，只產(chǎn)生向前的推力，避免做無用功。