自行车为什么不会倒？_生活广记

分类:理工学科
问题描述:
【自行车为什么不会倒？】
为什么行走就不会倒一而停下来就一定倒下？
解析:
自行车和人是一个整体，自行车运动时因惯性作用而向前作直线运动。这个整体的重心是可以调节的（通过身体的倾斜、自行车头的摆动再加上自行车向前的运动）；这个整体有两个支点，一个是后轮与地面的交点，一个是前轮与地面的交点；骑车时，人时刻在调节支点的位置，让重心始终保持在两支点的连线上；当重心在两支点连线上时，车就不会倒。而自行车静止时，无法调节支点位置，所以自行车容易倒。
自行车在行驶过程中为什么不会倒？物理方面的，别乱答哈我们先定义自行车向前移动,这时车轮旋转的角动量是指向左边的,这时假设有一个向左的倾斜,我们说受到一个向下的力（重力）,形成力矩的矢量指向水平向后（右手定则）,作用一段很短的时间,形成水平向后的角动量增量（很?。?这时,角动量总量的一个分量向左下（就是轮子的旋转角动量,和轴同向,因为倾斜,所以指向左下）
另一个分量指向水平向后,就是上面说的力矩的原因.
但是系统再无外力矩的方向必须角动量守恒,重力矩并不改变竖直和水平水平的角动量分量,所以,竖直方向必须有一个向上的角动量,它和向左下的分量和成的角动量水平向左且大小和没有倾倒之前一样,这样,向上的角动量分量使自行车有向左拐弯的趋势,这个时候相当于物体做向左的圆周运动,离心力指向右,力矩指向前,和重力矩抵消.所以会把自行车扳回来.当然这个是有条件的,如果自行车速度不够,倾倒幅度又很大,离心力矩抵消不了重力矩,车就倒了.
对于向右倾倒,和向左一样讨论,这个方法可以讨论硬币的滚动,陀螺的进动等.
上面的讨论方法都是微小变量,不是你真正看得到得倾倒,是对微小偏离平衡后现象的讨论,并不是真得能看得见的,具体什么速度对什么倾倒幅度,需要具体计算.
上面的讨论是大学1年级普通物理水平.

1、稳定性的知识
自行车之所以在行驶过程中不会倾倒，主要得益于物理学原理的应用。大家知道，凡是高速转动的物体，其转动方向会保持不变，物体便不会倾倒，这同旋转的陀螺不会倾倒是一个道理。我们骑自行车是在前进的方向上给自行车一个力，使车轮转动起来，车轮就能保持在一种平衡状态，在利用车把转动加以调节，自行车就可以往前行进了，一旦停下来，这种平衡没了，自行车就会倾倒。