骑自行车怎么离地保持平衡:骑自行车怎么保持平衡的 困扰科学家200年
骑自行车怎么离地保持平衡:骑自行车怎么保持平衡的 困扰科学家200年结果他发现,自行车的平衡并没有被打破,但是行驶起来的确有点影响。它的前轮有两个,两个前轮的旋转方向相反,目的就是为了抵消掉陀螺仪的影响。然而在1970年,这个假说受到了冲击。陀螺仪原理示意图英国的一位物理学家大卫·琼斯( David E.H. Jones)设计了一款自行车。
自行车行驶时人不骑它也能保持平衡
自行车行驶之谜第一个被大家普遍认同的假说是陀螺仪原理。
物理学家们认为,自行车的平衡是由于前轮高速旋转产生了离心力。
可以把自行车的前轮想象成一个高速旋转的陀螺,只要保持一定的速度那么就能保持平衡。
然而在1970年,这个假说受到了冲击。
陀螺仪原理示意图
英国的一位物理学家大卫·琼斯( David E.H. Jones)设计了一款自行车。
它的前轮有两个,两个前轮的旋转方向相反,目的就是为了抵消掉陀螺仪的影响。
结果他发现,自行车的平衡并没有被打破,但是行驶起来的确有点影响。
这表明,陀螺仪是影响自行车平衡的条件之一,但不是关键的条件。
陀螺仪不是影响自行车平衡的关键条件
而大卫也因为这个实验提出了一种新假说——脚轮效应。
他认为当自行车发生倾斜时,前轮产生的离心力会将车身摆正。
这是因为他在骑车的过程中发现,如果人的身体跟随自行车的摆动幅度而动,那么人和车会一起被扶正。
可是如果人反其道而行,与离心力的扶正方向恰好相反,就会摔得人仰马翻。
基于脚轮原理的多节自行车机器人
大卫的这个理论和1948年提出的离心力效应有点相似,提出者S.P.铁木辛柯和D.H.杨同样认为自行车的平衡是离心力摆正的。
随着电脑技术的发展,人们可以利用它设计很多模型,通过建立自行车的行驶模型,来判断它的受力方向。
在这个过程中,物理学家们发现了一个现象。
那就是陀螺仪、离心力、脚轮效应在自行车行驶的过程中都有起到平衡的作用,可它们不是唯一。
路边停放着的自行车
自行车的平衡恰好就是这三个效应之间的平衡。
总的来说就是当自行车具有速度之后,两边倾斜的动能会小于自身速度产生的动能。
这个时候只要人别捣乱在上面乱动,它就能一直保持平衡,人们所说的不会骑自行车其实就是在破坏自行车的平衡。