为什么赛车比赛中摩托车过弯时倾斜度那么大却不倒?
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如同日常乘公交车,遇到转弯时一样,站立在车上的人将会受到向圆周外的离心力作用而向外倒,转弯速度越快离心力越大,人必须向内倾斜,使自己的重力与离心力的合力落到脚掌(支撑面)内,人才能站稳。
自行车、摩托车在转弯时,人和车同样会受到与速度成正比的离心力作用,使人和车向外倒,为了保持平衡,骑车人必须向内圈倾斜,使重心偏向内圈,合力通过轮胎作用到地面,地面与轮胎侧向滑动的摩擦力作用到人、车上,成为向心力,与离心力保持平衡,此时人、车顺利完成圆周运动。
在人、车通过弯道时力平衡分析中,因为人、车的重力是固定的,弯道越急、车速越快,离心力越大,人车重心必须偏移越大(“倾斜度越大”)才能得到稳定的支撑,所以在看摩托比赛时,可以看到车手不断根据赛道变换倾斜方向及倾斜度,使自己能顺利通过弯道,完成比赛。
附车与车手转弯时受力情况草图:
自行车、摩托车在转弯时,人和车同样会受到与速度成正比的离心力作用,使人和车向外倒,为了保持平衡,骑车人必须向内圈倾斜,使重心偏向内圈,合力通过轮胎作用到地面,地面与轮胎侧向滑动的摩擦力作用到人、车上,成为向心力,与离心力保持平衡,此时人、车顺利完成圆周运动。
在人、车通过弯道时力平衡分析中,因为人、车的重力是固定的,弯道越急、车速越快,离心力越大,人车重心必须偏移越大(“倾斜度越大”)才能得到稳定的支撑,所以在看摩托比赛时,可以看到车手不断根据赛道变换倾斜方向及倾斜度,使自己能顺利通过弯道,完成比赛。
附车与车手转弯时受力情况草图:
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这是因为倾斜角度越大,摩托车受到的向心力也便越小,由于向心力小于摩擦力,因此使得摩托车不会倒下来,并不是由于所保留的动能的原因。
根据物理知识,可以把摩托车在过弯时的运动看作是圆周运动,这时候过弯会受到一个相当于重力和支持力的合力,这是向心力,方向指向过弯的中心。
因为向心力跟质量、速度及圆周半径有关,与质量跟速度成正比,与半径成反比,因此在增大倾斜角度后,所受到的向心力会减小,此时向心力小于摩托车轮胎的滑动摩擦力,使得车不侧翻。
所以在赛车比赛中,由于赛车的速度都比较快,因此赛车手必须加大倾斜角度,否则若是离心力不够便会导致翻车,是速度限制了必须高倾斜度。
扩展资料:
跟向心力有关的还有一个是叫做离心力,离心力是一种虚拟力,是一种惯性力,它使旋转的物体远离它的旋转中心。
在通常语境下,离心力并不是真实存在的力。它的作用只是为了在旋转参考系下,牛顿运动定律依然能够使用,在惯性参考系下是没有离心力的,在非惯性参考系下才需要有惯性力,否则牛顿运动定律不能使用。
因此离心力是一种惯性的表现,实际是不存在的,为使物体做圆周运动,物体需要受到一个指向圆心的力——即向心力,若以此物体为原点建立坐标,看起来就好像有一股与向心力大小相同方向相反的力,使物体向远离圆周运动圆心的方向运动。
参考资料:搜狗百科—向心力
根据物理知识,可以把摩托车在过弯时的运动看作是圆周运动,这时候过弯会受到一个相当于重力和支持力的合力,这是向心力,方向指向过弯的中心。
因为向心力跟质量、速度及圆周半径有关,与质量跟速度成正比,与半径成反比,因此在增大倾斜角度后,所受到的向心力会减小,此时向心力小于摩托车轮胎的滑动摩擦力,使得车不侧翻。
所以在赛车比赛中,由于赛车的速度都比较快,因此赛车手必须加大倾斜角度,否则若是离心力不够便会导致翻车,是速度限制了必须高倾斜度。
扩展资料:
跟向心力有关的还有一个是叫做离心力,离心力是一种虚拟力,是一种惯性力,它使旋转的物体远离它的旋转中心。
在通常语境下,离心力并不是真实存在的力。它的作用只是为了在旋转参考系下,牛顿运动定律依然能够使用,在惯性参考系下是没有离心力的,在非惯性参考系下才需要有惯性力,否则牛顿运动定律不能使用。
因此离心力是一种惯性的表现,实际是不存在的,为使物体做圆周运动,物体需要受到一个指向圆心的力——即向心力,若以此物体为原点建立坐标,看起来就好像有一股与向心力大小相同方向相反的力,使物体向远离圆周运动圆心的方向运动。
参考资料:搜狗百科—向心力
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