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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,行駛中的自行車,為什么不會(huì)倒,?,我們主要介紹自行車的,導(dǎo)向系統(tǒng),：由,車把,、,前叉,、,前軸,、,前輪,等部件組成。乘騎者可以通過(guò)操縱車把來(lái)改變行駛方向并保持車身平衡。,自行車基本構(gòu)造,自行車不倒的原因,:,1:,陀螺效應(yīng),旋轉(zhuǎn),的物體有,保持,其旋轉(zhuǎn)方向（,旋轉(zhuǎn)軸,的方向）的慣性。,陀螺效應(yīng),在保持自行車穩(wěn)定中也許起到不可忽略的效果，但是，如果自行車單單憑借陀螺效應(yīng)保持穩(wěn)定，那么，初學(xué)者也應(yīng)該在高速騎車時(shí)不會(huì)倒下。另一個(gè)方面看，騎獨(dú)輪車的雜技演員由于車速很低，甚至車輪完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則基本無(wú)法依靠,陀螺

2、效應(yīng),保持平衡。,2:,自行車,本身,的平衡機(jī)制,自行車,本身,的平衡機(jī)制，來(lái)自于,前叉后傾,.,幾乎每輛自行車的車把軸，都不是與地面完全垂直，而是,后傾,的。由于前輪是固定在車把的前叉上，因此叫,前叉后傾,。,前傾叉后,，使車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生的離心力所形成的力矩方向，與車輪偏轉(zhuǎn)方向相反，迫使車輪偏轉(zhuǎn)后自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的中間位置上。這樣，車子就有了自動(dòng)回正的穩(wěn)定性。車速越快，所造成的恢復(fù)力矩越大，騎車人就越感到穩(wěn)定。而且車子,前叉,越后傾，車子越穩(wěn)定,.,附,:,自行車的”,前叉后傾,”,如左圖所示，自行車前輪的轉(zhuǎn)向是由“,前叉,”控制的。也就是說(shuō)，,前叉,操縱前輪轉(zhuǎn)彎時(shí)，前輪的轉(zhuǎn)動(dòng)是以前叉所在的直

3、徑為轉(zhuǎn)軸的。（圖中,紅色,直徑）當(dāng)干擾力矩使車向左傾斜，前輪也將隨之向左轉(zhuǎn)彎。這時(shí)，在前輪與地面的接觸點(diǎn),A,處必將產(chǎn)生一個(gè)向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，因而地面也就必將產(chǎn)生一個(gè)向左的,摩擦力,，這個(gè)摩擦力有兩個(gè)作用。一是它對(duì)前后輪中心連線所形成的力矩，反抗車身向左的傾斜；二是它對(duì)前叉軸線形成的力矩迫使前輪恢復(fù)到原來(lái)的方向。,行進(jìn)中，車輪的運(yùn)動(dòng)可以分解為繞軸的,轉(zhuǎn)動(dòng),和隨整車前進(jìn)的“,平動(dòng),”,.,如左圖所示，車輪繞軸,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),，當(dāng)外界干擾力矩使車輪向左發(fā)生一定的偏倒時(shí)，車輪到底怎樣運(yùn)動(dòng)呢,?,我們來(lái)考察車輪最上面一點(diǎn),A,的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。車輪的偏轉(zhuǎn)，使它產(chǎn)生了一個(gè)垂直于旋轉(zhuǎn)平面的,軸向速度,；由于車輪的轉(zhuǎn)

4、動(dòng)，它還具有位于旋轉(zhuǎn)面內(nèi)的圓周,切向速度,；該點(diǎn)的實(shí)際速度是這兩個(gè)速度的,矢量和,。輪子的轉(zhuǎn)速越大，其合速度越靠近旋轉(zhuǎn)平面，車輪也就越穩(wěn)定。這個(gè)合速度顯然緩解了車輪的傾倒,.,一般情況下，圓周,切線速度,都比使車傾倒的,軸向速度,大,得很多，因而車輪的高速轉(zhuǎn)動(dòng)能有效地抵御干擾力矩的作用。,3:,人,在維持自行車不倒中的作用,自行車的平衡還來(lái)自于騎車,人,腰部的肌肉。騎車的身體可以形成自動(dòng)的,條件反射,，當(dāng)自行車稍微傾斜倒下時(shí)，人的身體會(huì)感受到，腰部肌肉會(huì)自動(dòng)動(dòng)作，把身體拉向另一側(cè)，形成的反向力矩促使車身抬起,.,1.,讓車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使之具備“,陀螺效應(yīng),”，從而給自行車奠定了不易傾倒的力學(xué)基礎(chǔ)；,2.,由于在某一轉(zhuǎn)速下，車輪抗干擾的能力是有限的,騎車人還能通過(guò)控制自行車姿態(tài)或調(diào)節(jié)本身姿態(tài)，使干擾始終維持在,臨界值,之內(nèi)；,3.,調(diào)節(jié)自行車，使之具有更好的穩(wěn)定性，如加大車輪轉(zhuǎn)速，適當(dāng)改變車的方向等；,4.,調(diào)節(jié)整體姿態(tài)，以抵消干擾。如因地面或側(cè)風(fēng)使車始終向一邊傾斜，而行車路線又不允許轉(zhuǎn)彎時(shí)，則需調(diào)整姿態(tài)，抵消干擾，保持車的不倒?fàn)顟B(tài)。,讓我們一起進(jìn)步,謝謝觀看,!,