1樓:境者無界
最簡潔的回答:伯努利定理,Δp=vΔρ!也就是速度一定時,兩側壓強差與其空氣密度成正比。
傾斜時兩側變成有高有低,空氣低處密度大,所以出現有扶正的力,速度越快這力越大,也就越不容易倒。不信在真空中騎騎看,保證容易倒了。
有個答者嘲諷這種回答的秦皇島七中的物理老師,我來為其正名,也的確全國也沒幾個能想到這答案的,不是扯,而是正解。
不過還有更深層的原因,也是因為兩側有壓強,依然可以用伯努利原理解釋,但不是空氣而是馬赫原理提到的空間物質。質量是物體對空間釋放能量程度的表達,來自於原子核的動量輸運,當有速度時原子核通過調整自旋軸方向的分布來達到一種穩定狀態(周圍空間物質的平均動量和為零),即壓強差為零的平衡狀態。傾斜時破壞了平衡,便產生壓差以恢復。
慣性也是因此。
2樓:鬍子
轉動慣量,輪子轉起來以後減緩了傾倒的速度,讓你有時間去調整。
有些高階選手可以在輪子不轉的時候也保持不倒,這就需要更高的技巧
3樓:佐戈戈
樓主問的問題也是我小時候百思不得其解的問題。至於現在為什麼不思考這個問題了?因為長大了發現,活著有那麼多好玩的事物根本不想思考啊,活著還有那麼苦逼的事情必須要去我做根本沒法思考啊。
下面講下我的觀點,我認為實際上樓主問題中描述的平衡和靜止物體(比如乙個杯子放在桌子上)的平衡狀態是兩種不同的狀態,樓主所問的平衡實際上是為什麼自行車能夠保持豎直不向兩邊傾倒。我的答案是因為人的操控調整,事實上自行車一直處在向兩邊倒的狀態,只是因為人的操控使自行車一直保持一定範圍的傾倒過程中,並不能一直保持向杯子那樣保持完全平衡的狀態,不然你試試把龍頭向前固定死了再騎騎看?
4樓:
自行車在運動時形成了德布羅意波,因而行駛中的自行車是量子態的,其概率雲最密處是在左平躺到右平躺之間,也就是說如果沒有觀測者的話車很可能就倒了。但是你騎的時候是睜著眼睛的,觀測者效應使得自行車的波函式坍塌到直立狀態。
至於閉著眼睛也可以騎,是因為有乙個神秘而強大的未知觀測者。
5樓:QU AN
自行車騎起來不容易倒,包含了兩個主因。
1.輪子提供的轉動慣量導致進動,俗稱的陀螺效應。
2.自行車帶有可轉動的龍頭。
我們來逐條分析這兩個原因。
對於原因1,我們可以參考一下獨輪車,就是雜技裡面經常用到的獨輪車,獨輪車沒有龍頭,它之所以不會倒全靠駕駛員控制。轉動的輪子所提供的陀螺效應可以延緩重心不穩帶來的傾倒效果,從而給駕駛員流出足夠的反應時間來調整自己的重心。這是乙個動態平衡的過程。
不過只有這一點其實還是不夠的,因為獨輪車輪子的陀螺效應並不非常明顯,不熟練的駕駛員很難把握動態平衡。
對於原因2,我們可以參考一下兩輪滑板車,就是乙個雙輪帶把手的那種滑板車,它的滑輪其實很小,具有的陀螺效應微不足道,但是你用它滑行的時候依舊不會倒,這是因為你即將傾倒的時候,會向傾倒方向轉龍頭,這實際上是在縮小你的轉彎半徑,當速度一定時,轉彎半徑越小,所需離心力越大,離心力方向又始終指向轉彎半徑外側,即傾倒的反方向。這時候離心力矩大於傾倒的重力矩,整個車身就會被拉回來。這就是轉動龍頭的意義。
最後我們綜合一下以上兩點,就能得出自行車行駛不倒的動態圖景了。
另外,獨輪車之所以更難也是因為相比自行車,是因為:獨輪車只能靠調整自己上半身的位置來控制,這是很複雜的運動控制,而自行車只需要調整龍頭方向就好了,這是比較簡單的運動控制。
6樓:
高談闊論的太多了。其實,自行車的平衡不在於運動,這只是表象,根本在於兩隻腳分別在兩邊踏板施加的力!
只不過在運動時,你在踏板兩邊施加的力可以足夠大,得以保持平衡。而你在靜止時,你為了靜止,兩腳在踏板兩邊不會施太大的力,只有一腳踩下去輪圓了力量才達到最大,但是輪圓了自行車就會動起來,所以你不敢出力,這麼小的力量自然不能保證自行車平衡,至多只是很短暫的平衡。
自行車踏板兩側相當於是蹺蹺板,蹺蹺板只有均衡的一頭上一頭下才能保持平衡,如果一方力量不夠,壓不下來,那就一頭翹起達不到平衡了(蹺蹺板一頭落下,相當於自行車倒向一邊,這時另一頭再落下,相當於自行車又向另一邊倒去。蹺蹺板一上一下,相當於自行車左右來回倒騰,所以可以保持平衡)。而且即便兩個體重一樣的人坐在兩頭,不一上一下的話也很難長久保持平衡,因為只要一方稍動一下,他那一頭就會加重,自然壓下去,對方假如還是不動,就會一直抬在空中,蹺蹺板還是不能平衡
7樓:墨淺
因為直線運動產生了較大的慣性,同時持續受到摩擦力。當發生較的側向水平力時,會與摩擦力合成為轉向力,自行車傾斜在慣性的作用下容易通過車把微調轉向克服。
靜止時沒有摩擦力,水平力發生作用時直接摔倒,僅能通過調整重心的方式恢復平衡,難度極大。
8樓:打火機不好吃
主要原因是通過微小的轉向產生的向心加速度抵消掉了自行車傾斜時支援力與重力的合力。當然剛體的進動也有一點關係,然而不是主要因素
9樓:古月的乙隻胖丸子
XC這個貌似是個未解之謎?
不過還是來說說我的看法吧。
記得在學騎自行車(大一室友的500塊山地)的時候,完全不懂怎麼讓這玩意滾起來不倒,室友先是在一旁玩手機,後來甩過來一句,你騎快點,先不要怕摔。然後又繼續埋頭玩手機。
然後!在嘗試著先用腳在地上蹬加速,再放上腳踏,慢慢熟悉滑行的感覺後,嘗試著不讓自行車左右倒,一點一點感覺到有股力在拉著這個車和人往前走,要做的就是控制好方向,速度越快,越不容易倒,但是對新手可能出事的後果越重,刺激和危險並存!我就這樣一下午在一條100公尺的路上試著穩住屁股和手,把手捏的力從重到輕,試著繞過地上的乙個個下水道蓋試著練習轉彎掉頭,可以感覺到是有股往前的力在幫助我平衡。
原諒我文科狗,只能這樣答了。以後想到更合理的說辭再更。
10樓:bo liu
最基本的應該是角動量守恆吧,轉動的輪子想對於靜止的輪子,從豎立狀態倒下所用的時間要長的多,所以才可以有足夠的時間調整吧。不像停著的自行車,要保持不倒下需要很快的反應速度。
11樓:左達思
自行車其實是走大圓周,重力分力提供向心力,沒有富裕來讓質心脫離圓軌道繼續倒向內側。或者也可以考慮非慣性係裡的離心力,支援力和重力的平衡。人騎車時扶把其實是控制圓周運動的半徑維持力平衡
12樓:哈勃萊
個人愚見:我認為運動中的自行車之所以不容易倒,是因為自行車往無論哪一側傾斜,無論傾斜程度多大,都會產生弧形軌跡,在重力的作用下它是有往傾斜那一側傾倒的趨勢的。而自行車只要會在運動,做弧形軌跡運動的自行車會產生一股外向的離心力使之與重力產生平衡。
速度越快,離心力越強,糾偏能力也越強假如自行車的前輪與後輪在同一平面內轉動,也就是車把不能調整方向,那麼這架運動的自行車只能直挺挺的走直線運動,產生不了離心力,那麼,這自行車一旦有些傾斜(不傾斜是不可能的),那就只有倒下的命運了。所以,不能轉頭的自行車是騎不長久就要倒的。
13樓:長安街最速傳說
感覺挺簡單的事情啊,騎車老手也很難騎出完美的直線,說明運動中自行車並不是在豎直方向保持靜態平衡,而是往復的微小擺動保持乙個動態平衡。
當車朝一邊傾倒時,人會出於本能地朝那個方向微微轉動龍頭,這樣車就變成在做曲線運動,產生向另一方向的運動趨勢使車身擺動回來,如此往復。也就是不斷改變方向的向心力保持著豎直方向的穩定
14樓:胖胖
什麼反饋調節之類的說得不對,滾鐵環,抽陀螺(滾/抽僅僅是給了它速度而已)怎麼解釋?我來解釋一下:
首先,把問題簡化成抽陀螺,為什麼快了不倒停下倒,OK?
OK ,先說一下為什麼停著會倒:因為陀螺不是絕對規則絕對均勻的(絕對均勻是個理想狀態,即使是,有一點擾動也倒了。。)。
OK,現在進一步簡化,假設陀螺的不均衡是由於其邊緣附近的某一點A比其餘地方重造成的(想象一下,比如在A點釘個釘子),那麼,靜止立著陀螺,鬆手,陀螺應該從A點方向倒下去。
現在陀螺轉起來了。陀螺仍然每時每刻都傾向於從A點處倒,但是,對不起,A點在快速移動著。在某一時刻,陀螺剛從A點方向傾斜了一點點,還沒等倒下,A點跑了,並很快轉到了對面,那時陀螺傾向於向那時點A點方向倒,正好彌補了之前的趨勢。
陀螺轉每一周,A點對各個方向作用全抵消了,所以就不倒啦,轉的越快,抵消得越及時,轉得越穩。A點只是個假設,回到陀螺的一般性模型,對於一般範圍內的不均勻程度,我們把每個點微分成A點,再做積分,結論一樣。
OK,陀螺解釋完了,現在按這個思路擴充套件到滾鐵環:假設鐵環的倒下,是由於此時鐵環上方(離地最遠的那一點)的A點處不均勻(或者受到了擾動,風吹了A點一下)引起的向左倒下。那麼,鐵環一旦轉起來,當A點在鐵環下方(挨著)地的時候,A點仍然有要往左側蹭的趨勢,OK,現在A點挨著地,地給A點進而給鐵環的飯作用力向右,抵消了A點在上方時向左倒的趨勢。
也就是,哪個點在上面引起了向某一方向(法向)的擾動,它轉到挨著地時,自己給「蹬「回來。OK,擴充套件到一般情況,微積分。。。
擴充套件到自行車,就是倆鐵環。。
純手機打字,寶寶累死了。。
15樓:
我是一本正經的想替一位老師揚名來的!
---關於這個問題,我見過最扯的答案就是這位老師的理論:
伯努利定理!!!
他說是由於運動所致,是兩邊的空氣產生壓力,把騎自行車的人像飛機起飛一樣夾住了,所以不倒!!!不倒!!!倒!!!
作為一名初中物理老師,在家長會上大言不慚的向家長講自己這套理論,竟然還說,在整個唐山地區(為什麼是這個範圍呢?)老師中沒人能解決這個問題!!!
作為家長,我坐在下面險些吐出200CC鮮血!!!
秦皇島七中的一名物理老師,希望你的理論能夠發揚光大!
我只能幫你到這裡了。
16樓:
自行車運動時車輪有巨大角動量,而遇到微擾不穩定朝一側倒下是一種改變角動量的過程,倒下過程會受到阻力,比靜止時倒下慢(參考陀螺進動)。因此騎車人完全有足夠時間從容不迫調整把手,只要把手角度對應的轉彎半徑小於自行車龍頭不動而在進動作用下自然倒下的轉彎半徑,幾何上就保證了自行車在轉過一定角度後恢復了車身的豎直,即一般所謂平衡態。
17樓:Patagonia
靜止的自行車(輪子不轉)理想情況下可以不倒,而運動的自行車(輪子在轉動)理想情況下自然也可以保持這種位形,但是前者處於亞穩態,施加乙個微擾可以使其傾倒,後者不是亞穩態,即使施加一微擾,效果不是使其傾倒,而是在原來的角動量L上加上了乙個與其垂直的相對較小的角動量,結果是使得原來的角動量大小不變,方向改變乙個微笑的角度(如果不外加修正,結果就是產生進動),自行車運動的越快L越大,由於微擾(重力距產生的)產生的附加角動量相對L也越小,那麼改變的角度就越小,也即更加不容易傾倒
陀螺轉起來不倒也是這個原因
這個問題畫圖很容易看出來,有物理基礎的可以試試。。。
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