为什么自行车在行驶中不倒停下来就倒了?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/15 03:37:08

因为在“启动”自行车时,人要使它前进,就要给它一个冲量,使自行车有一个向前的速度,在人骑上自行车以后,又不断的给它施加一个向前的力,自行车在各种力的作用下保持平衡,在惯性的作用下保持不倒。当给自行车加速时,只有向前的力加大,并不影响其他方向的力,所以自行车会加速,并不会因为力的改变而倒
当它停下时,受到的力有自身重力和地面对它的支持力,还有地面对它的向后的摩擦力,在这三中力的作用下,使它产生了一个向后的加速度,之前行驶中力的平衡被打破,无法保持前进的惯性,所以就倒了

运动中的“人-车”系统具有一定的速度,“摔倒”在物理上是“人-车”系统的运动速度改变方向,而速度方向的改变必须有一个系统外的加速度,由于在骑车的过程我们找不到这样的一个加速度,所以系统的速度方向不会变化。所以不会摔倒。至于微小的震动在下文分析。

接着下来的问题是,这个“人-车”系统的平衡是如何实现的?

其实,人扶着自行车的时候,这个系统已经是平衡的了(假设匀速行走)——人车的重力、支持力、摩擦力、空气阻力的合力为零。车由扶着推着变成行走,对于整个人车系统来说只是由速度较小的匀速运动连续过度到速度较大的匀速运动而已(期间的变力的加速度由人的姿势和不断变化的阻力和摩擦力所抵消而实现保持平衡)。至于上车前后的摇摆,只是人通过调整姿势来调整整个系统的质量分布来实现新的平衡,也就是消除支撑点变化所带来的不稳定。

严格来说,人的走路是一个重心不断变化的近似匀速的变速运动——我在此定义为“微变速运动”。
人推车时也是一个“微变速运动”。
骑车的时候,人车系统也是一种加速度很小的“微变速运动”,严格说来,人车系统不是处在平衡状态,而是加速度很小且不断变化的大致上的“平衡”状态。

在上车前后,人车系统的加速度相对比较大(其实也不大),人和车各自的质量分布在较“剧烈”地变动,但整个人车系统是保持“微变速”平衡的。

运动中如果有一些小震动,人可以通过调整姿势来实现新的平衡。在高速转弯的时候,人和车都是倾斜。

另外,自行车与地面是两个小面接触,不是点接触。

另外,车静止,没有人扶的时候跟人车系统运动时相比,质量较小、速度为零,接