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為什么自行車騎起來不會倒,因為陀螺效應

作者: xiaohai6/發布時間2022-07-23 15:53:42/點擊2857℃
導讀因為自行車前輪轉動時,它的離心力會幫助保持自身平衡,就像抽動旋轉的陀螺時,陀螺會圍繞著它的軸保持旋轉方向的慣性一樣。...
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因為自行車前輪轉動時,它的離心力會幫助保持自身平衡,就像抽動旋轉的陀螺時,陀螺會圍繞著它的軸保持旋轉方向的慣性一樣。

在對自行車穩定性的解釋中影響比較大的一種說法是自行車前輪的陀螺效應,以至于在許多通俗讀物中都以這種觀點來解釋自行車的穩定性。

1911年,德國數學家克萊因和物理學家索莫菲爾德在陀螺力學著作中用陀螺效應解釋自行車的穩定性。陀螺效應就是旋轉著的物體具有和陀螺一樣的性質。“通俗地講就是轉動物體具備維持原有轉動狀態的慣性,就如牛頓第一定律(慣性定律)描述直線運動的慣性一樣。”中國科學院大學工程科學學院余永亮教授如是說。

物體轉動時,它的離心力會幫助保持自身平衡,就像抽動旋轉的陀螺時,陀螺會圍繞著它的軸保持旋轉方向的慣性一樣。朝夕網 m.kgnhyy.cn原創不易,請大佬高抬貴手!

離心力效應

當自行車往一側傾斜時,騎車人就會將前輪轉向同一側,由于前輪轉了一個角度,自行車就會沿著傾斜側的圓周行進,這時離心力向圓周外,就會將自行車扶正。

1948年,美國力學家鐵木辛科和楊在他們所著的《高等動力學》一書中,對自行車穩定性問題作出了離心力效應的解釋。他們認為,當自行車往一側傾斜時,騎車人就會將前輪轉向同一側,由于前輪轉了一個角度,自行車就會沿著傾斜側的圓周行進,這時離心力向圓周外,就會將自行車扶正。

余永亮表示,普通自行車具有自穩定的特性,通常講,穩定性與速度快慢是有關系的。通常速度越大,慣性也越大,穩定性也越好,所以在速度較高的時候,騎車熟練的人可以不用雙手控制車把。

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