자전거 속의 과학 원리

내일은 실험왕 2 - 힘의 대결 ㅣ 내일은 실험왕 2
곰돌이 co. 지음, 홍종현 그림, 박완규.(주)사이언피아 감수 / 미래엔아이세움 / 2007년 1월

내일은 실험왕이라는 책을 읽으는데 갑자기 자전거는 인간이 발명한 교통수단 중 하나라는 생각이 들어서 이 자전거 속의 과학 원리에 대해서 제대로 알아보기로 했다. 그럼 5가지의 자전거의 부분을 설명하겠다. 

1. 자전거 뼈대와 바퀴살 
자전거의 뼈대는 가급적 충격과 무게를 견디기 위해 삼각형 두개를 겹쳐놓은 트러스 구조로 되어 있는데 이 것은 앞바퀴가 직선이 아닌 앞쪽으로 비스듬한 곡선을 하고있다. 이 것은 바로 안정성을 높여준다. 바퀴의 얇은 곳은 자전거와 사람의 무게를 분산시키기 위한 역할을 한다.(참고로 자전거 빼대는 금속으로 되어 있고 바퀴살은 고무로 되어 있다.) 자전거 뼈대와 바퀴살이 그렇게 좋은 역할을 하는지 몰랐다. 자전거와 사람의 무게를 분산시키기 위하는 역할을 하는 것이라는 큰 역할을 하는 줄 몰랐다.

2. 안장
자전거를 탈 때 우리가 앉는 안장 밑에는 스프링이 있다. 이 것은 무언가에 붙히쳐도 우리 몸으로 전달되는 충격을 줄이는 역할을 한다.(참고로 안장은 가죽으로 되어 있다.) 안장은 어떤 힘이 사용되는지 알게 되었다.

3. 브레이크 손잡이
자전거 헨들에 있는 브레이크 손잡이는 적은 힘으로도 브래이크가 작도하도록 지랫대의 원릴 이용한 장치이다. 적은 힘만 가해보 브레이크 케이블을 통해 브레이크 패드에 큰 힘으로 전달되어 멈추는 것이다. 최근에 브레이크 손잡이가 망가졌었다. 그 이유는 브레이크 패드에 있었다. 브레이크와 브레이크 손잡이는 짝꿍같다. 

4. 브레이크
브레이크 손잡이를 잡아당기면 브레이크 패트가 바뀌어 림에 직접 닿아 마찰으 일으켜 바퀴가 회적을 못하도록 꽉 잡이 준다. 브레이트는 마찰력을 최대한 높여주는 고무 재질을 사용한다. 브레이크가 멈추기 위한 그 것을 알게 되었다. 

5. 타이어
공기가 넣은 타이어 고무의 탄성력을 사람과 저전거 자체가 무게를 견디고 충걱을 흡수하는 역할을 한다. 또한 타이어 겁면의 깁게 파인홈들은 더 강한 마찰력을 위한 것이라고 한다. 타이어가 탄성력이 있는 줄 꿈에 몰랐다. 미끄러지는 마찰력이 있는 줄은 알았지만 말이다. 

이렇게 해서 나는 자전거 속의 과학 원리에 대해서 잘 알게 되었다.