人民路到虹桥火车站
自行车是我们生活中很常见的交通工具,但是自从其诞生的两个世纪以来,科学家们至今仍不能真正明白它的稳定性原因,为什么它在骑行过程中不会倒?
车头是大部分人把控自行车的部分。骑行时,大家会随时调整车头,车子向哪倾斜,就将车头向倾斜方向摆,防止倒下来。
但也有人可以潇洒地不扶车把骑行,主要是利用身体的倾斜角度去调整车的平衡。
但是实际上,哪怕没有人骑,你把一辆自行车摆正用力推一下,它也能向前行驶一段路,在这个过程中,车并不会倒,这个过程被称为:自我平衡。
为此,那些将理科天赋应用在自行车上而非宇宙大爆炸模型上的物理学家和数学家都曾研究过为什么会产生这样的现象,并提出了许多可能原因。
大致分为以下三种:
①陀螺效应:1911年,获过诺贝尔奖提名的物理学家阿诺德·索菲尔德在陀螺力学一书中用陀螺效应去解释自行车的稳定性。
②轮脚效应:即自行车前轮可以和超市购物推车前轮一样起到方向控制作用
③前部重量中心作用:科学家们设计了一辆没有陀螺和轮脚效应的自行车。这辆车结构极其简单,两个车轮很小,还安装了反向旋转的副车轮能彻底抵消原陀螺效应,同时,还将前轮的触地点放在了驾驶轴前方一点,使得轮脚效应几乎为负。
科学家们以每小时8公里的时速把这辆小车推了出去,它自己行驶了相当长的距离,和传统的自行车毫无区别,它同样能很好的平衡自己。
在这个试验中,否定了陀螺效应和轮脚效应对车的主导性,同时还显示,自行车重量分布可能对平衡起到很大的影响,尤其是自行车前部重心的位置,可能在很大程度上影响自行车的自我平衡。
自行车不倒,很有可能是以上三种因素的结合所导致的,但也有可能,或许存在人类至今未发现的,深埋着的物理规律。