宝贝小的时候:爸爸,为什么自行车骑起来就不会摔倒了?
爸爸:因为会骑车的人都会魔法,爸爸也教你骑车的魔法好不好?
宝贝长大了:爸爸,自行车是怎么保持平衡的?
爸爸:它用到了一个叫离心力的虚拟的力。公式是F=mv*v/r(质量乘以速度的平方再除以半径)。参考下图,
假设车在行进过程中(在静止的时候保持平衡,俗称定车,是另外一种受力情况,暂且不讨论)车身失去平衡开始向右倾斜,重力G不能完全由地面支撑而抵消,产生了一个小的,方向向右下方的分力f,这个f再分为两种力一种是水平向右的力f1和垂直向下的力f2。
此时车把往右转动,那么自行车在此刻的瞬间就是在围绕车身右侧的一个圆心做匀速圆周运动,根据之间的离心力公式,质量有了,速度有了,半径有了,这个F就产生了,它的方向是背离圆心的,也就是是指向左侧的。此时当F等于f1时,自行车向右转圈。当F大于f1时,车身会被离心力拉向左侧,使重心重新和轮胎的接地点相交,也就回复了平衡。
通俗一点就是车身向哪边倾斜就向哪边转把。速度越快,转把带来的离心力越大,恢复平衡的效果越好。速度越慢,为了达到同样的离心力,车把就要转动的更多,就是减小r。
这就是初学者,骑得越慢越难把握平衡的道理。骑车就是不断转把找平衡的过程。
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