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为什么自行车在运动过程中更稳定?

小胖纸 发布于 3星期前 分类:少儿科普问答

为什么自行车在运动过程中更稳定?

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    admin

    我原以为这个问题的答案应该是简单的机械原理加上操练的结合。也就是说,学骑车的时候,我们训练自己通过借助把手来调整身体重心,让自己不摇晃;一旦上路,转轮的螺旋效果就开始发挥,让自行车更稳定。然而,我发现任何牵涉到旋转行为的动力学从来都不是这么简单的,于是便找我的理论机械学导师,曾经是伦敦城市大学这方面问题的讲师的朗·哈里森博士讨论。通过几周的查阅相关资料、计算以及和哈里森博士的邮件交流,证实了我的怀疑,这确实是一个很棘手的问题。
    即便是深入研究过这个问题的人,在自行车稳定性的具体细节上也存在分歧。不过,他们在有一点上是意见一致的,即自行车要保持竖直并不需要骑车人,只要能够推动它以超过每小时五英里的速度前进,就能办到。引起争论的是这种内在固有稳定性的来源之所在。详尽的分析表明,科学专栏作家认为能够解释自行车稳定性问题的转轮螺旋效应,其实离题甚远。出人意料的是,运动中的自行车能保持竖直的主要原因,是固定车轮的叉形辊架的样式。这些辊架通常向前突出指向地面,从辊架延长到地面的虚线落在车轮前方。尽管这一段距离可能只有一英尺左右,但这一点点“尾迹”就能决定自行车的稳定性,产生支撑车轮的力量,防止摇晃。根据哈里森博士的计算,一辆辊架垂直的、也就是没有“尾迹”的自行车,随着速度的加快,晃动会越来越频繁,变得越发难以控制。当然,通过操练,任何自行车都能骑,甚至包括没有尾迹、辊架垂直的独轮车。但即便这样,《道遥骑士》中彼得·芳达摩托车上那些角度异常的辊架也并不是胡乱挂上去的。

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