自行车转弯实验

研究性学习!

自行车中的物理知识:自行车的转弯动作对保持车的稳定性是很重要的。
为什么骑得慢时,往一侧倾斜时车把会自动向那一侧转弯呢?
注意自行车的前叉是向前弯曲的,并且车把绕车体转动的轴的中心线向下延伸与地面的交点 在前轮接地点的前面,这两点是关键,
自行车与地面只有两个接触点,本身是不稳定的。
比如自行车在不小心向左倾斜时,重心自然就落在了前后轮接地点连线的左侧,车体通过车把向左下方压前轮,刚才说了,这个力的作用线(自然就是车把绕车体转动的轴线)是落在前轮接地点的前方的,所以这个向下压的力就作用在已经左倾的前轮的前半部上,所以这个力就使前轮向左转。
而前叉又是向前弯曲的,所以前叉左转时使前轮向左偏移,前轮的接地点也随之向左偏移,那么此时的重心可能就到了前后轮接地点连线的右侧,于是车体就自动停止左倾,并向右扶正了。
车把向左转的越多,前后轮接地点连线左移就越多,重心就显得越靠右,扶正就越快。如果车把向左转的不够,车还会向左倾斜;但有时也会由于前轮向左移的太多(即车把向左转的太多),使得中心相对太靠右,车体又开始右倾,于是发生左右来回摇晃,车把也左右来回摆动的现象,这大概每个骑车人都遇上过吧。
实际上正是如此,才使我们这些普通人也能够骑车,自行车如果不这样设计的话,恐怕只有马戏团的人才可以驾驭自行车了! 有关自行车的物理知识:1、自行车的轱辘用的是滚动摩擦力前进,气打足了,滚动摩擦系数增大了,自行车也就好骑了。

2、自行车能前进,是依靠滚动陀螺原理,即在运动中找平衡比静止找平衡更容易。

3、变速的自行车,在低档的时候腿蹬的距离很大可以获得很大的力量但速度慢,在高档的时候腿蹬的距离很小但速度很快,这是由功率、力与距离之间的关系决定的。 首先要理解一个力作用到(大块)物体上会产生什么效果。一个力作用到(大块)物体上,等效于一个同样大小和方向的力作用在这个物体的质心上和一个力偶。这个力偶会使物体发生滚动。
现在分析自行车转弯时受到的力。一个是摩擦力,作用在轮子和地面的接触点。它产生的力偶会使自行车向外翻转。第二个是重力,作用在质心上,力偶为零。第三个是地面对自行车的支撑力,和重力大小相等方向相反,也是作用在轮子和地面的接触点。如果转弯时保持竖直状态,支撑力就通过质心,力偶也为零。这样三个力等效结果是一个通过质心的力使自行车转弯,一个力偶使自行车向外翻转。如果身体向转弯一边倾斜,支撑力就不通过质心,支撑力就会提供一个使自行车向内翻转的力偶。当这个力偶和摩擦力的力偶大小相等时,自行车就不会翻倒。 望采纳!谢谢
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