申論題

一、自行車是同學們日常生活中最常使用的交通工具之一。絕大部分的同學都有騎自行車的經驗，即使未曾騎乘自行車，也看過別人騎過或搭乘過。自行車是一種把能量從某種形式（無論你吃了什麼）轉換到另一種形式（你身體的熱能和自行車前行時所需的能量）的機器。我們就藉著大家共同的經驗來思考並回答改裝自動車所需的 一些機電知能。

    假設某人騎自行車的情形可以近似為平均以 15 kgf 垂直於踏板曲柄軸的力作用於尾端，其曲柄軸長度為 184 mm，如下圖。

⑵此人腳踏將動力傳到曲柄後，若經由鍊條傳到後輪，曲柄旋轉一次與後輪轉動的比率，稱之為齒輪比。假設齒輪比為 3，表示曲柄旋轉 1 圈，後輪將轉 3 圈。假設後 輪的輪胎半徑為 0.335 m，請問後輪的驅動力為何？（單位以 N 表示）

    如果我們將這台自行車改裝成馬達驅動（電動自行車），馬達直接驅動後輪軸， 且進一步將它改裝成自動導引的自行車，換句話說就是無人騎乘，即可遠端遙控或自動導引控制。