行进中的自行车为什么不倒?

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摘要 您好,亲,很高兴为你服务!一、车轮的转动,对“自行车不容易倒” 的作用不能忽略。 讨论中有一种意见认为,自行车不倒,是因为骑车的人在车产生倾斜时,下意识地把车把向倾斜方向转动,使车向倾斜方向作曲线运动,从而产生一个作用在整车重心上的离心力,这个离心力相对于地面支点的力矩而使车不倒。这个解释对自行车的“平动”是合理的。但这种观点却忽略了车轮转动的作用。那么,车轮的转动对自行车的不易倾倒到底有没有作用呢?我们设想,把车轮制动,让熟练的车手骑在上面,并想法使车轮与地面减少摩擦,使之易于滑动,然后用外加设备拖动自行车前进,且不妨碍 车手对车的操纵(这是完全做得到的)。我们可以肯定, 不管车手多么熟练,自行车都会很快倒下。因为这时缺 少了车轮转动所起的稳定作用。 二、车轮转动为什么可以使自行车不容易倒? 行进中,自行车车轮的运动可以分解为绕轴的转动 和随整车前进的“平动”。这里只分析车轮绕轴转动对 自行车发生倾倒的影响。 如右图所示,车轮绕轴逆时针转动,当外界干扰力 矩使车轮向左发生一定的偏倒时,车轮到底怎样运动呢? 我们来考察车轮最上面一点的运动状态。车轮的偏转,使它产生了一个垂直于旋转平面的轴向速度;由于车轮的转动,它还具有位于旋转面内的圆周切向速度;该点的实际速度是这两个速度的矢量和。这个合速度显然缓解了车轮的倾倒。轮子的转速越大,其合速度越靠近旋转平面,车轮也就越稳定。一般情况下,圆周切线速度都比使车倾倒的轴向速度大得很多,因而车轮的高速转动能有效地抵御干扰力矩的作用哦亲~
咨询记录 · 回答于2022-11-13
行进中的自行车为什么不倒?
您好,亲,很高兴为你服务!一、车轮的转动,对“自行车不容易倒” 的作用不能忽略。 讨论中有一种意见认为,自行车不倒,是因为骑车的人在车产生倾斜时,下意识地把车把向倾斜方向转动,使车向倾斜方向作曲线运动,从而产生一个作用在整车重心上的离心力,这个离心力相对于地面支点的力矩而使车不倒。这个解释对自行车的“平动”是合理的。但这种观点却忽略了车轮转动的作用。那么,车轮的转动对自行车的不易倾倒到底有没有作用呢?我们设想,把车轮制动,让熟练的车手骑在上面,并想法使车轮与地面减少摩擦,使之易于滑动,然后用外加设备拖动自行车前进,且不妨碍 车手对车的操纵(这是完全做得到的)。我们可以肯定, 不管车手多么熟练,自行车都会很快倒下。因为这时缺 少了车轮转动所起的稳定作用。 二、车轮转动为什么可以使自行车不容易倒? 行进中,自行车车轮的运动可以分解为绕轴的转动 和随整车前进的“平动”。这里只分析车轮绕轴转动对 自行车发生倾倒的影响。 如右图所示,车轮绕轴逆时针转动,当外界干扰力 矩使车轮向左发生一定的偏倒时,车轮到底怎样运动呢? 我们来考察车轮最上面一点的运动状态。车轮的偏转,使它产生了一个垂直于旋转平面的轴向速度;由于车轮的转动,它还具有位于旋转面内的圆周切向速度;该点的实际速度是这两个速度的矢量和。这个合速度显然缓解了车轮的倾倒。轮子的转速越大,其合速度越靠近旋转平面,车轮也就越稳定。一般情况下,圆周切线速度都比使车倾倒的轴向速度大得很多,因而车轮的高速转动能有效地抵御干扰力矩的作用哦亲~
1.第一种,根据离心力效应,自行车在行驶过程中注定会向一侧偏转,但是操作者往往会出于安全考虑而将其朝着另一方向扭转。在向前运动的过程中,轮子的离心力就会发挥作用,从而将车子扶正,保持一种正常的状态。这一理论刚开始2.第二种,有观点认为,陀螺效应或许能够解释自行车行驶不倒之谜。与杂耍的独轮车只需要保持平衡的原理不同,自行车两个轮子需要相互配合,在离心力和陀螺效应的共同作用下,轮子才能够保持平衡状态,这与陀螺不倒的原理一致由于相关理论随后被一种新型自行车打破,有关陀螺效应的相关说法也被否定,人们不得不寻找新的理论依据。,单个的作用力无法让自行车保持平衡,在操作者与各种力的作用下,才能够呈现出这种独特的状态,看似简单的动作以及自行车各个部件之间的配合,其实需要众多理论的支持。最有力的支持就是,一旦失去外来作用力,自行车就必倒无疑,诸多因素缺一不可。虽然这并不是标准答案,但是在不断研究的过程中,人们还是获得了一定的线索。自行车出现在人类社会已经有200多年了,而我们如今还没有对它有全面深入的认识。有很大一部分原因在于,我们发展的速度过快,以至于很难事无巨细地进行分析和理解。或许随着时间的推移,科学家能够彻底解开这一谜团。
其实自行车时刻处于倒下的过程中,只不过被人为无数次纠正了,一会儿向左倒,一会儿又变成向右倒,所以只要有人在纠正,也就是骑行,自行车就永远不会倒。而至于为什么静止状态下不容易保持平衡我是这样理解的,骑行过程中自行车上的力的作用有很多,而重力变为其次,因为自行车本身很轻,各个方向的摩擦力可以很轻易抵消重力帮助人保持自行车平衡,静止状态下的自行车加上人的体重只有重力作用,所以不容易保持重力平衡哦~
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