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为什么自行车在静止时不能保持平衡,而运动时就可以?请用物理学原理解释

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/28 02:02:33
为什么自行车在静止时不能保持平衡,而运动时就可以?请用物理学原理解释
自行车并不能保持行进中自身的平衡,必须要有骑手的参与.很多人都没注意到,骑手的重心不是固定在车身的重心垂线上,而是在两侧不断的漂移.所以说,人体事实上在实时修正“人-车”系统的偏倾,防止翻车.
另外,由于自行车灵活的前轮转动性能,有很多的重心调整并不需要骑手的身体摆动——转转龙头,你的重心就已经挪到了另外一边.这也是为什么骑车时需要不断对车把做细微的调整.对应的,把自行车的龙头焊死便没法再骑.
这就解释了我们在骑慢车的情况下,在将车速几乎降到零时,骑手会有很大的摆动龙头的操作,因为都是重心的缘故.在没有运动的情况下骑手很难将重心控制在中线上,而更大的需要龙头的摆动.所以在运动中自行车的相对“平衡”是由骑手身体的小幅移动和龙头的微调共同支撑起来的.
至于陀螺效应(准确的说是进动效应),虽然它一定程度上会抑制前轮的倾斜,确实为稳定性提供了一定的帮助.但本身并不能保持“人-车”系统的平衡,毕竟车轮的旋转角动量对整个大质量系统来讲还是太小了.