摩托车转弯的时候为什么要侧斜身体,是什么物理原理呢?
转弯的时候不光是身体要倾斜,摩托车也会倾斜。尤其是那种竞速的摩托车比赛,车手倾斜的角度非常的大,给人强烈的冲击的视觉体验。摩托车在转弯的时候会收到向心力的作用,向心力是做曲线运动的物体都会收到的。对摩托车手机分析一下,首先是重力,然后是支持力,一般情况下如果摩托车是在做直线运动的话重力和支持力的方向是在一条直线上,大小相等方向相反的一对作用力与反作用力。摩托车发动机还有一个力,这里就不考虑了。摩托车转弯的时候不光收到重力和支持力作用还会受到向心力作用,向心力就是使摩托车转弯的力。
有了这个力摩托车才能改变方向,大小为mω2r,和摩托车转弯的半径,摩托车质量还有转弯时的角速度有关,角速度和速度是成正比的。因此在那些摩托车竞速比赛中,就是因为速度非常的大,导致需要的向心力很大。这个向心力是由重力和支持力的合力提供的,重力的方向是改变不了的,是指向地心,铅垂向下。所以只有改变支持力的方向了,摩托车倾斜了,支持力的方向也就改变了,于是重力和支持力的方向就不在竖直方向,而在可以提供向心力的方向。而摩托车手倾斜身体是为了保持平衡,因为摩托车倾斜了,车手也倾斜了更容易保持平衡。
2020-05-22 广告
是有一定的物理原理的,其实当你骑摩托车的时候就能感觉出来,这里要提到的物理原理就是离心力了,由于离心力的作用所以我们必须要扭动身体,让身体向离心力相反的一侧压,目的是跟离心力平衡,从而不被离心力所牵引。
什么是离心力呢?离心力在骑摩托的过程中有多可怕呢?
首先离心力就是一个物体在做圆周运动的时候会产生一个与速度方向垂直且向外的力,比如说圆心在你的右侧,那么离心力就是向左的,圆心在你的左侧,离心力就是向右的,再明白一点说就是如果你是向右转弯的话,你的离心力就是向左的,如果你是向左转弯的话,你的离心力就是向右的。
所以在转弯的时候一定要用身体来平衡这一个力,这样做有三点好处。
一是能让你更安全,不会连摩托带人一起被甩出去,把你甩出去的这个力就是离心力,所以用身体来平衡离心力是很有必要的、
二是对摩托有好处,都知道好摩托轮胎的抓地性都是比较好的,也就是摩擦力是比较大的,在转弯的时候,大部分情况下离心力都是会被摩托轮胎的摩擦力所抵消掉的,但是如果用身体去分担一部分的力的话,摩托轮胎受到的损伤就会变的很小,能让轮胎用的更久。
第三点就是能帮助你更快的完成转弯,都知道在摩托竞赛中都是分秒必争的,转弯的时候速度高就必须要转的快,否则你就会冲出赛道,所以身体侧压就能带动方向手把一起转动,更快的完成转向。
解释这个问题就要从向心力说起了,物理学中对向心力的解释:“是指物体做圆周运动时所有力的合力”,这是简单的解释,理解一下,就因为是合力,所以有很多影响的因素。
不止是摩托车,比如汽车转弯时也会有车身侧斜的感觉,火车转弯时也有车厢倾斜的现象,飞机、轮船,,,等等。在转弯时也都有这种现象,其实这就是向心力,概括来说也就是任何做曲线运动中的物体都有这种向心力的存在。
这种力是物体做曲线运动的必要条件,而力的方向就是指向转弯时运动轨迹弧形的圆心,摩托车之所以转弯会倾斜是因为要为转弯时提供向心力,而此时轮胎与地面就不能垂直,而是有一定的角度,地面给轮胎反力和摩托车加上人的重力的合力就是向心力,因此轮胎与地面的角度就是倾斜角度,理论上弯度越大倾斜越大,当然还和速度有关系。
汽车和火车也同样是这个原理,拿火车来说,转弯时两侧钢轨会有一高一低,低的那一侧就是转弯的那一侧,低的那一侧钢轨对火车的反力和火车自身的重力的合力提供向心力。
相对不同的是过山车,在做垂直曲线运动时就不会有倾斜现象,因为他的向心力是垂直向上的,所以不会有这个倾斜的感觉,但如果过山车不是做垂直曲线运动,那同样与火车的原理是一样的,同样会有倾斜的感觉。
也就是说这种现象是存在物理原理的,其原理就是向心力,而倾斜程度与速度和转弯时的圆弧半径有关系。