為什麼自行車不會倒下 原理,為何自行車運動不會倒

時間 2023-04-14 02:35:07

1樓:匿名使用者

自行車行駛時車輪轉動,因此獲得乙個向左的比較大的角動量。當外力矩不為零的時候,角動量當然會隨之改變。但是由於通常外力矩增量的模遠小於自行車固有的角動量,所以表現出類似於進動的行為另一方面,當自行車靜止的時候,角動量為零,這時一旦受到外力矩,就直接倒下了,其運動方程由重力矩和繞車輪底部定點的轉動慣量決定。

想象乙個靜止垂直站立的車輪,由於是不穩平衡,肯定有向一側傾倒的趨勢,在它倒下這個過程中一瞬間,輪上各個點在鉛直方向的速度是不同的(角速度相同,那麼各點速度與該點距轉動圓心就是車輪與地面接觸的點的距離成正比),就是說越高的點下落速度也越快;然而若這個輪子是在轉動過程中,t時刻某一點高度h,那麼在t+1時刻這個點的高度就變了,在輪軸靠近前進方向一側的點高度小於h,相反側的點高度大於h,因此其與該點在輪正常倒下時該高度的點應有的速度並不相同,此時若輪要倒下,則必須改變輪上各點的速度,這樣就有乙個加速度,由作用力與反作用力的原理,各點同時產生乙個阻礙輪倒下的力;由於輪是處在不斷的滾動過程中,這個阻礙輪倒下的力就一直存在,輪子相當於處在乙個穩定平衡中。

2樓:匿名使用者

還記得《十萬個為什麼》上的解釋是;凡是高速旋轉的物體,都有乙個使定位軸不改變方向的能力。

為何自行車運動不會倒

3樓:教育小百科是我

旋轉的物體都有保持自己自轉軸不變的特性,這也被稱為陀螺效應。所以,自行車在行進中,車輪旋轉,保持著輪軸的位置,自行車就不會倒。另外,自行車自身具有平衡機制,能夠保證車子的穩定性。

人在車子行進中的作用也不可忽視。自行車抗干擾的能力是有限的,需要騎車人的調整和配合。人可以根據情況自主調整車速、方向,使之保持平衡,還可以調整自身的姿態和自行車的姿態,抵消外界的干擾,使其整體始終保持在平衡狀態。

4樓:騎瞧

動平衡的原理,在動中求得平衡。

雜技演員可以高空定車而不動不倒,其實也是在微動中調整平衡。

很高的樓也是在微動中保持平衡的。

哲學告訴大家:沒有絕對的靜止。

5樓:木子六樓

騎自行車並不是什麼難事,不過要講清楚行進中的自行車為什麼不容易倒,就涉及到自行車的穩定性的問題,可就沒那麼簡單了。

自行車靠兩個輪子和地面接觸,但只達到並不高的速度就能保持平衡而不會傾覆,有些技術高超的人甚至可以雙手離把手而不擔心摔倒。

6樓:灤到點訓

留屯各地的外軍,開始編制很不一致,統帥往往臨時由**委派和更換。到魏文帝時,情況發生了變化。《歷代兵制》:

「黃初三年,特置都督諸州軍事,尋加四徵四鎮將軍之號,又置大將軍都督中外諸軍,位太尉上。」曹魏的都督諸州軍事,是代表**分駐各地的軍事長官,所領是不同於州郡兵的**軍隊。所謂四徵四鎮,是指徵東將軍、征南將軍、征西將軍、徵北將軍與鎮東將軍、鎮南將軍、鎮西將軍、鎮北將軍等稱號,此外還有所謂四安四平將軍的稱號,這些都不是固定軍職,而是臨時贈封的稱號。

從這些稱號也可以知道,那些都督諸州軍事的將軍,是代表**去行征伐鎮壓之權。中外諸軍即中軍與外軍,「置大將軍都督中外諸軍」,則是以大將軍統帥全國**軍,大將軍成為曹魏最高軍事統帥。曹魏政權是取代東漢王朝而建立的,開始仍以太尉為最高軍政長官,置大將軍後,太尉最重要的權力被分割,所以陳傅良說大將軍「位太尉上」。

為什麼在騎自行車的時候,自行車不會倒下?

7樓:匿名使用者

自行車只有2個輪子,卻為什麼可以保持平衡呢?甚至,高手在騎車的時候,可以雙手離開車把,任由車子向前走而不擔心摔倒(但要擔心前面呼嘯而來的汽車)。物理學家拿出乙個陀螺,放在地上轉一下,並開始用鞭子使勁抽打它,隨著陀螺越轉越快,陀螺也像不倒翁一樣,雖然只有乙個尖著地,卻左右搖擺而不肯倒下。

這就是陀螺效應:旋轉的物體有保持其旋轉方向(旋轉軸的方向)的慣性。 陀螺只有乙個旋轉方向,已經很穩定了。

而自行車有2個輪子,顯然自行車輪子在高速旋轉的時候,會使自行車更穩定。因此,騎車人撒開車把也不會倒下。 但遺憾的是,這並非乙個合理的解釋。

陀螺效應在保持自行車穩定中也許起到不可忽略的效果,但是,如果自行車單單憑藉陀螺效應保持穩定,那麼,初學者也應該在高速騎車時不會倒下。但是,2個陀螺似乎並不足以支撐騎車人重達幾十公斤的身體的傾斜。剛學習騎車往往會摔得很慘。

從另乙個方面看,騎獨輪車的雜技演員由於車速很低,甚至車輪完全停止轉動,則基本無法依靠陀螺效應保持平衡。 自行車的平衡首先來自於騎車人腰部的肌肉。熟練的騎車人,其身體形成自動的條件反射,當自行車稍微傾斜倒下時,人的身體會感受到,腰部肌肉會自動動作,把身體拉向另一側,形成的反向力矩促使車身抬起。

我們學習騎自行車,也就是訓練身體的肌肉完成這種條件反射,而一旦學會,這個控制迴路就保持在小腦中,隨時可以啟用,許多年也不會忘記。 但是高速騎車時,會感覺車子比剛剛起步的時候穩定,這又是為什麼呢? 自行車本身的平衡機制,來自於前叉後傾。

我們可以觀察到,幾乎每輛自行車的車把軸,都不是與地面完全垂直,而是後傾的。由於前輪是固定在車把的前叉上,因此又叫前叉後傾。前叉後傾,使車輛轉彎時產生的離心力其所形成的力矩方向,與車輪偏轉方向相反,迫使車輪偏轉後自動恢復到原來的中間位置上。

這樣,車子就有了自動回正的穩定性。車速越快,所造成的恢復力矩越大,騎車人就越感到穩定。這就是高速騎車時,會感覺車子比剛剛起步的時候穩定的原因。

一般而言,車子前叉越後傾,車子越穩定,但轉動車把越費勁;而後傾角度小,轉把較容易,但車子的穩定性不夠。但如果自行車完全沒有前叉後傾,那麼,騎自行車會是一件很痛苦的事情。 自行車其實是相當複雜的力學體系,而汽車的前輪定位更加複雜。

有主銷內傾、主銷後傾、前輪外傾和前輪前束,這保證開車的時候車子盡可能穩定,但又減少輪胎的磨損。

8樓:匿名使用者

我們大家知道,自行車停下來的時候,如果我們鬆開雙手,那麼自行車就會倒下,可是自行車為什麼停下就會倒下,三輪車卻不會呢?究其原因在於,自行車和地面僅有兩個接觸點,兩個點只可以決定一條直線,卻不可以組成乙個平面,這樣,僅靠兩個車輪沒有辦法使自行車停在地面上。三輪車和地面卻有三個接觸點,三個點決定乙個平面,所以三輪車可以停在地面上卻不會翻倒。

一樣的道理。在自行車的中後部裝上撐架,這樣可以給自行車增加三個接觸點或者四個接觸點,這樣,自行車就會保持自身平衡了。 可是當自行車輪轉動時,情況就完全不一樣了。

由於旋轉的物體有使轉軸的方向保持不變的特性,轉動得越快,越不容易改變軸的方向,就像陀螺旋轉一樣。假如陀螺不轉,就會傾倒,因為靜止不動陀螺的尖下面只有乙個支點,因為重力對這乙個支點有力矩,陀螺會圍繞這個支點向下傾倒。假如給陀螺施加乙個外力,使陀螺快速旋轉,陀螺就不會倒下了,高速旋轉的陀螺可以保持轉軸的方向不變,這就是陀螺的穩定性。

人騎自行車是同樣的道理,轉動的車輪有和陀螺相似的穩定性,人在車上蹬車,致使車輪飛快的旋轉,同樣也可以保持旋轉的軸線方向不變,這樣,車子就可以保持平衡卻不會摔倒,可以很穩當地向前行駛。

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