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李宣澤
2022-05-28 16:23
為什麼腳踏車在靜止時不能保持平衡,而運動時就可以?請用物理學原理解釋?
7
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1 # 使用者3056273017543693
腳踏車並不能保持行進中自身的平衡,必須要有騎手的參與。
很多人都沒注意到,騎手的重心不是固定在車身的重心垂線上,而是在兩側不斷的漂移。所以說,人體事實上在實時修正“人-車”系統的偏傾,防止翻車。另外,由於腳踏車靈活的前輪轉動效能,有很多的重心調整並不需要騎手的身體擺動——轉轉龍頭,你的重心就已經挪到了另外一邊。這也是為什麼騎車時需要不斷對車把做細微的調整。對應的,把腳踏車的龍頭焊死便沒法再騎。這就解釋了我們在騎慢車的情況下,在將車速幾乎降到零時,騎手會有很大的擺動龍頭的操作,因為都是重心的緣故。在沒有運動的情況下騎手很難將重心控制在中線上,而更大的需要龍頭的擺動。所以在運動中腳踏車的相對“平衡”是由騎手身體的小幅移動和龍頭的微調共同支撐起來的。至於陀螺效應(準確的說是進動效應),雖然它一定程度上會抑制前輪的傾斜,確實為穩定性提供了一定的幫助。但本身並不能保持“人-車”系統的平衡,畢竟車輪的旋轉角動量對整個大質量系統來講還是太小了。
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