자전거에 얽힌 기계적 원리의 모든 것

자전거는 지극히 과학자, 기계적인 원리를 가지고 구동하는 겁니다. 하지만, 이를 알 수 있을 것 같으며서도 쉽게 이해 하기가 어려운 부분이 있습니다. 오늘은 이런 자전거에 얽힌 다양한 기계적 원리를 좀 더 쉽게 과학적, 기계적으로 측면에서 설명 하는 포스팅을 할려고 합니다.

 

	자전거에 얽힌 기계적 원리의 모든 것 @ 전문가 과정 20탄

자전거의 프레임은 라이더의 체중을 견디기 위해 삼각형 두개를 겹쳐 놓은 듯한 트러스 구조입니다. 그리고 자전거 받침대에는 무게중심의 원리와 지렛대의 원리가 숨어 있습니다. 이렇게 설명해도 아리성 할거라 생각이 드네요. 

 

 

▲ 삼각형 두개를 겹친 트러스 구조의 자전거 프레임

 

 

자동차와 마찬가지로 자전거에도 서스펜션이 있는데, 안장 밑에 있는 스프링이 바로 그것입니다. 노면에서 발생하는 충격이 라이더에게 그대로 전달되지 않도록 충격을 흡수하는 기능을 합니다. 또 서스펜션의 종류와 앞,뒤 위치에 따라서 여러 종류의 산악 자전거로 나뉠 수 있습니다. 

 

 ▲자전거 프론트(앞) 서스펜션

 

자전거를 움직이게 하는 힘은, 즉 라이더의 다리에서 발생된 동력은 페달을 통해 자전거로 전달이 됩니다. 그리고 크랭크는 라이더의 발이 하는 직선운동을 회전운동으로 바꿔주는 기계장치입니다. 크랭크에 전달된 회전력은 기어와 체인을 통해 구동축인 뒷바퀴축과 뒷바퀴에 전달이되고, 자전거의 구동력을 지면에 전달해 힘의 손실 없이 자전거를 움직이게 하는 기계요소는 바퀴입니다.

 

  ▲자전거 페달링 하는 모습

페달

 

자전거의 제동장치로는 브레이크 핸들과 브레이크 케이블, 브레이크 라이닝과 패드가 있는데, 브레이크 핸들에는 적은 힘으로 브레이크 작동이 가능하도록 하는 지렛대 원리가 숨어 있습니다. 또 브레이크 라이닝에 전달하는 역할을 합니다. 브레이크 라이닝과 패드는 최대한의 마찰력을 발휘할 수 있도록 마찰계수가 크고 응력에 강한 재질로 구성이 되어 있습니다. 

 

브레이크▲자전거 제동장치인 브레이크

 

이렇게 자전거를 구성하고 있는 다양한 과학적, 기계적 원리를 통해서 라이더들은 자전거를 탑니다. 이렇게 생각하면 자전거를 처음 만들때 자동차 만큼이나 많이 어려웠을 거라 생각이 듭니다. 이제 자전거를 탈때 한번 씩은 이런 원리를 생각 하면서 타면 조금 더 자전거를 이해 할 수 있을 거라 생각이 듭니다.

 

※자세한 링크 정보

>지오메트리의 모든 것 @ 전문가 과정 13탄

>페달링의 모든 것 @ 전문가 과정 16탄 

>Suspension(서스펜션)의 모든 것 @ 전문가 과정 8탄

[출처] [기술]산악 자전거(MTB) - 자전거에 얽힌 기계적 원리의 모든 것 @ 전문가 과정 20탄 |작성자 필수품