自行车学潜水

汽车一下水都会“灭火”，自行车能行吗？

“请注意，汽车那么重，我这么轻；汽车需要发动机，我可不用。而且，我全身都是空心的钢管，怎么就不能到水里走一圈？”

就这样，自行车一咬牙一闭眼，下水啦——走起！

★咦，轮子为啥罢工了？★

自行车在陆地上行驶时，是依靠轮轴带动后轮产生向前的摩擦力，来克服前轮受到的向后的摩擦阻力，从而两个轮子一起转动，向前行进。而当自行车悬浮于水中时，车轮浮在水里，根本就不着地！当然也没有摩擦力来帮助车轮转动了。

问题1：自行车是怎样悬浮在水里的？

虽然自行车浑身都是空心钢管，但要在水中悬浮，自身产生的浮力远远不够。所以必须加以改进。方法包括下面几步：

①先用热熔胶对车体上所有可能进水的部位进行封闭，以降低车体的密度，使其浮力最大化。

②加装轻型泡沫材料制作成的浮子，可以通过增减浮子来调节浮力的大小，还可以通过调节浮子所在的位置来调整车体在水中的姿态。

③不要忘了，水下的自行车上还坐着一个人呢！潜水时，人体可以通过调节呼吸频率和深浅来调整自身的浮力。

在水下，自行车在前行过程中，氧气的消耗会导致重量减少，但同时浮子、潜水服吸水又会导致重量增加。因此浮力和重力都处在不断的动态变化之中。这时，骑车人可以通过充放潜水设备上的气罐，来调整浮力，以达到平衡状态。

★嗯，人怎么没有坐在车上？★

“喂喂喂，你的屁股都没挨到车座子，怎么骑车啊？”自行车觉得好奇怪。其实在水中，人和车体都是悬浮的，需要保持一个适当的重心位置，否则就会失去平衡。如果人真的坐在车座上，重心就会靠后，使得车子的前轮上扬甚至倒翻过来。所以骑车人必须离开座位，将身体靠前，才能保持水平状态。

★在水下怎么骑车？★

在水下时，自行车和上面的人都处于失重状态。这时人用脚蹬踏板，不但使不上劲儿，而且还会使得人从车上“漂走”。所以需要在脚蹬子上加装固定装置，把人体和车体固定在一起，这样才能实现在水中骑车。

★唉，怎么走得这么慢？★

“我游、我游、我……”哎，费了半天劲，自行车感到自己好像根本没动地方。在40米长的泳池中“游”了两个来回，差点花了一个小时！“我怎么走得这么慢呀？”

原因一，是水的阻力远比空气要大，人和车在水里确实“寸步难行”。原因二就是——这个螺旋桨太小了！在水里，人踩脚踏板能产生的动力是有限的，所以必须采用叶片宽大、能推开更多水的螺旋桨，才能产生巨大的推力。而且两枚叶片的方向必须相反。否则，自行车在水下就只能当“蜗牛”啦。

“看来，就算我能下水，也没什么用啊！”自行车彻底服气了，“没有了跟大地的摩擦力，原来这么困难！那我还是当一辆脚踏实地的自行车吧！”

★那，车子怎么动起来？★

前面说过，自行车在陆地上行驶时，通过骑车人踩踏脚蹬，来带动自行车的中轴转动，进而通过链条带动后轮转动，借助与地面产生的摩擦力，使自行车前行。“现在两个轮子都悬空了，那该怎么走呀？”

“别急，我们给你安个螺旋桨，你就能走啦！”原来在水中，骑车人要通过踩踏腳蹬，带动自行车的中轴转动，然后通过链条带动后轴转动，后轴再带动螺旋桨转动，螺旋桨向后排水产生推力，才能驱动自行车前行。

问题2：螺旋桨如何在水下推动自行车？

螺旋桨的原理很简单。它的每一个叶片在旋转时，周围的空气或水就会对叶片产生压力。而由于受力角度不同，所以叶片两侧受到的压力大小不同。这样，叶片上就产生了一个向前的推力。

自行车要在水里前进，也必须借助螺旋桨。但要注意安装的位置和方向。保证螺旋桨旋转起来之后，只产生向前的推力，避免做无用功。