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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,行駛中的自行車,為什么不會倒,?,我們主要介紹自行車的,導向系統(tǒng),：由,車把,、,前叉,、,前軸,、,前輪,等部件組成。乘騎者可以通過操縱車把來改變行駛方向并保持車身平衡。,自行車基本構造,自行車不倒的原因,:,1:,陀螺效應,旋轉,的物體有,保持,其旋轉方向（,旋轉軸,的方向）的慣性。,陀螺效應,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保持穩(wěn)定，那么，初學者也應該在高速騎車時不會倒下。另一個方面看，騎獨輪車的雜技演員由于車速很低，甚至車輪完全停止轉動，則基本無法依靠,陀螺

2、效應,保持平衡。,2:,自行車,本身,的平衡機制,自行車,本身,的平衡機制，來自于,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,，使車輛轉彎時產生的離心力所形成的力矩方向，與車輪偏轉方向相反，迫使車輪偏轉后自動恢復到原來的中間位置上。這樣，車子就有了自動回正的穩(wěn)定性。車速越快，所造成的恢復力矩越大，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，自行車前輪的轉向是由“,前叉,”控制的。也就是說，,前叉,操縱前輪轉彎時，前輪的轉動是以前叉所在的直

3、徑為轉軸的。（圖中,紅色,直徑）當干擾力矩使車向左傾斜，前輪也將隨之向左轉彎。這時，在前輪與地面的接觸點,A,處必將產生一個向右的運動趨勢，因而地面也就必將產生一個向左的,摩擦力,，這個摩擦力有兩個作用。一是它對前后輪中心連線所形成的力矩，反抗車身向左的傾斜；二是它對前叉軸線形成的力矩迫使前輪恢復到原來的方向。,行進中，車輪的運動可以分解為繞軸的,轉動,和隨整車前進的“,平動,”,.,如左圖所示，車輪繞軸,逆時針轉動,，當外界干擾力矩使車輪向左發(fā)生一定的偏倒時，車輪到底怎樣運動呢,?,我們來考察車輪最上面一點,A,的運動狀態(tài)。車輪的偏轉，使它產生了一個垂直于旋轉平面的,軸向速度,；由于車輪的轉

4、動，它還具有位于旋轉面內的圓周,切向速度,；該點的實際速度是這兩個速度的,矢量和,。輪子的轉速越大，其合速度越靠近旋轉平面，車輪也就越穩(wěn)定。這個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，因而車輪的高速轉動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,自行車的平衡還來自于騎車,人,腰部的肌肉。騎車的身體可以形成自動的,條件反射,，當自行車稍微傾斜倒下時，人的身體會感受到，腰部肌肉會自動動作，把身體拉向另一側，形成的反向力矩促使車身抬起,.,1.,讓車輪轉動，使之具備“,陀螺效應,”，從而給自行車奠定了不易傾倒的力學基礎；,2.,由于在某一轉速下，車輪抗干擾的能力是有限的,騎車人還能通過控制自行車姿態(tài)或調節(jié)本身姿態(tài)，使干擾始終維持在,臨界值,之內；,3.,調節(jié)自行車，使之具有更好的穩(wěn)定性，如加大車輪轉速，適當改變車的方向等；,4.,調節(jié)整體姿態(tài)，以抵消干擾。如因地面或側風使車始終向一邊傾斜，而行車路線又不允許轉彎時，則需調整姿態(tài)，抵消干擾，保持車的不倒狀態(tài)。,讓我們一起進步,謝謝觀看,!,