自行车为什么会前进？

骑自行车，是孩子们必经的“成年礼”。学会骑脚踏车是小朋友最开心的事情之一，想骑得更快或更省力，背后和齿轮有着大大的关系呢！

Q1：宝说，自行车煞车时，煞车片（煞车皮）会把车轮夹住，让车速变慢；为什么煞车时，车子经常发出「吱吱吱」的怪叫声呢？

A：在正常情况下，煞车片是夹住车轮的轮框，而不是轮胎皮；利用煞车片和轮框之间的摩擦力，让速度慢下来。

但是，如果煞车片上沾到异物，或是煞车片的角度歪掉，和轮框之间没有办法贴合，一煞车就可能会发出「吱吱吱」的怪叫声。要记得，如果听到煞车发出怪叫声，一定要赶快跟大人说，请大人把车送到自行车行修理或更换，因为煞车好坏关乎安全问题；你是我们的心肝宝贝，一切以安全最重要！

Q2：宝说，三角形、四方形车轮的车子，在平地上根本骑不动！为什么呢？

A：我们举一个边长五十公分的「正方形」车轮来当例子说明好了。车轮的轴心是在正方形的正中心，那么你想想看，当轮子先以四个「边」着地的时候，轮轴离地高度是多少？答案是边长的一半──二十五公分。如果车轮要往前，必须要换成正方形的「角」着地，轮轴离地的高度会变成对角线的一半──大约三十五公分，等于你往前时，必须让整辆车的重量（包括车子和你自己的体重）提高十公分！ 这种车就算是大力士也踩不动！ 三角形车轮也是同样的道理。

好吧， 就算你把车轮稍做修改， 修圆轮子的边和角， 再加上引擎， 用强大的马力驱动车子，车轮会不断的以边、角、边、角、边、角……向前转动， 轮心的高度会一下子二十五公分、一下子三十五公分、二十五、三十五、二十五、三十五……上下颠簸得非常厉害！ 要不了多久，你不是屁股开花，就是晕车想吐，有谁会想骑这种自行车呢？

所以，如果我们希望车轮平稳前进，不要忽高忽低，就该选择车轮边缘到轮心的距离永远一样的形状，这种形状就是──圆形 ！ 圆周上的每一个点到圆心的距离永远相同，所以圆形车轮才是最完美的车轮形状。

Q3：隔壁邻居的小朋友新买了一辆变速车，变速车是什么？跟我的自行车有什么不一样？

A：有喔有喔，平常我们骑平地时不会觉得不同，但是要挑战骑上斜坡的时候，就会恨不得自己的自行车是变速车，为什么呢？请你耐心听我解释。

自行车前进，是由「前」齿轮和链条带动「后」齿轮吗？变速车的差别就在后齿轮上。

普通自行车只有一个后齿轮，所以不能变速；但是两段变速的自行车，有两个不同大小的后齿轮；三段变速的车，有三个不同大小的后齿轮；四段变速的车，有四个不同大小的后齿轮……以此类推。当你想要车速快一点或是骑起来省力一点，只要调整变速器，自行车就会把链条换套在不同的齿轮上，藉此改变自行车的表现。

通常，如果你想要车速快一点，就通过变速器把链条调到比较小的后齿轮上，怎么说呢？ 假设前齿轮是「十六齿」，后齿轮有「四齿」、「八齿」、「十六齿」三个选择好了；我们踩一圈，「十六齿」的前齿轮转一圈时，会带动「四齿」的后齿轮转四圈、「八齿」的转两圈、「十六齿」的只转一圈；想想看，哪一个快？ 当然是最小的「四齿」齿轮喽！ 所以，当我们想要踩一圈、车轮就自动快转很多圈的时候，把链条切换到小一点的后齿轮就行了！ 只是，天下没有白吃的午餐，这时候，你要更用力踩脚踏板，因为要踩动小齿轮，我们需要更费力。

如果我们想省力，车速慢一点也没关系的时候呢？ 那就把链条切换到大齿轮上，这时候踩起来很轻松，只是感觉你得踩很多圈，自行车才前进一点点……所以，聪明使用变速车的方法，就是在平地的时候采用「快」一点的模式，在上坡时采用「省力」一点的模式，毕竟有时候斜坡太陡了，不切换到省力模式，光靠我们的脚力根本上不去啊 ！