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慣性離心力在什麼情況下産生作用

生活 更新时间:2024-07-01 20:22:25

很多騎行中的安全問題,其實都跟物理中的慣性定律有關,根據牛頓的慣性定律,如果沒有外力影響的話,運動中物體會保持均速的直線運動。謂之動者恒動,最常見的像是乘公車,車子刹停而人往前摔倒。

在自行車騎行來說,若進行急刹或鎖死的狀态下,将會受到慣性影響,身體往往會造成向前前傾或翻滾的現象,或是過彎時受到離心力的影響,很可能将車手甩出道路,撞向對方來車或物體,甚至跌入山谷的狀況。

慣性離心力在什麼情況下産生作用(學會對抗離心力)1

慣性、離心力都與速度有關,騎行安全要該慢就慢,必須遵守交通規則。

正确刹車

首先直觀地,正确的刹車就是處理運動慣性的第一件事情,謝校長說,自行車騎士應養成掌握路況的習慣,不急刹,選擇提早減速,善用點刹技巧,以慣性定律來看,速度越快則需要越長的時間才能刹住,所以要越早刹車開始減速才是正确的選擇。

刹車時的騎乘姿勢:手伸直,人往後,夾座墊,同時臀部移到在後下方,重心随之壓在後輪,增加地面的摩擦力,以增加刹車産生的力,來減少甩尾力。采用手伸直的方式,将可以抵減慣性的推力,盡量避免造成前滾翻的情況。

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重心在後下方的标準姿勢,準備對抗彎道離心力及下坡慣性。

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對抗離心力

騎行中安全過彎也是很重要的保命技術。騎行轉彎中要對抗來自牛頓的慣性定律演變而來的離心力,它會使騎行中的車輛逐步遠離它的旋轉中心。如果在沒有外力影響的下,自行車會因慣性而自然往切線前進,這時車輛為了轉彎,就需産生抵抗這些把車拽往外側的離心力。

為了抵消離心力的作用,必須去創造側向力,若騎行道路遇彎道,則需右傾壓右彎、左傾壓左彎。數學上,離心力與車速的二次方成正比,也就是速度越快離心力就越大,因此在入彎前先降速,出彎時再加速,初學者的彎道速度建議控制在25碼以下為好。離心力與回轉半徑成反比,轉彎半徑越小離心力越大,建議采用Ω式轉彎,增大弧度來減少離心力,注意加大轉彎半徑及弧度前先确定後方沒有來車。離心力與總重量成正比,物體重量越重離心力越大,因此該減肥減重啦。

轉彎時的要領,慢速時可以轉動把手來改變行進方向,快速時則用重心移動,創造側向力來改變其行進方向,轉彎首先要将視線放在轉彎的前方,視線的轉移随行車的方向改變,雙眼視線需平行地平線。控制好轉彎時腳部所處的位置,在山路時最好是一前一後的平行腳方式;如果采用上下腳位置的話,若遇路況不好、怕有凸出的東西,下腳位的腳會觸碰到;而到了平坦的公路上,便可以采用一上一下,過彎速度可以更順暢些,但轉彎腳需處在上方為好,避免因車身傾斜過度觸碰地面。

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抗離心力的常用姿勢

神龍擺首:車身盡量保持與地面垂直,而頭(重心)移往圓心側擺,重心靠右則右彎、重心靠左則左彎。适合平行腳,左右踏闆同力壓,手伸直,臀往後移,夾座墊。這個動作的優點是較不易滑倒。

八爺捌步:猶如八爺走路,重心靠右則右彎,重心靠左則左彎,适合上下腳,轉彎腳的上腳張開側擺,非轉彎腳用力踩壓下腳,穩住輪胎不滑倒。

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神龍擺首(左)及八爺捌步(右)。

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謝校長親自示範神龍擺首。

離心力失控摔車案例

案例一:2017年2月間,櫻花勇士的北橫挑戰,在歸途中,于一個連續轉彎的下坡,左彎道處有車友摔出跌落懸崖,所幸被下方5米處的草叢及小樹卡住,沒有摔到40米深的山谷,救了一命。當被救救援隊大哥們救上來後,他也說不出為何會摔出去,隻說車輛控制不了。

在地面上并沒有發現任何導緻滑倒的沙粒或會滑的東西,據了解,他是最近迷上單車,和好友們一起報名挑戰的,可能因此在下坡轉彎的技巧不熟,我們往回退到現場前100米地方,發現下坡的左轉彎道,雖然并非很急,但若速度夠快,容易低估轉彎所需要的力,而被離心力拽出去。

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并非很急的彎,但若速度夠快,超過預期的離心力把車拽出去。

案例二:高雄柴山是單車族的必打卡的景點,有位女車友在左彎道上,因為下坡的路窄,重心沒能足夠的往左傾斜,途中還是被拽往右邊,雖然戴了安全帽,還是碰撞到路邊的安全護欄,導緻安全帽撞裂開,造成頭部撞到受傷。

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因離心力作用撞上護欄,恐釀成更大傷害。

案例三:來自北106縣道的教訓,從十分到木栅的下坡行程,一位車友在一段蠻長的直線下坡後,遇到一個90度的右轉彎時,造成人車一起摔到30米深的谷底。

通過現場模拟試騎,該路段不用踩就會來到40碼。推測當下他的速度可能在50碼以上,如果不會創造側向力去抵消離心力的話,悲劇就無法避免。再觀察半身高的護牆,有好多刮痕及一些機車的殘片,推測也曾有機車騎士滑倒跌往左側撞牆,但機車重心較低,撞牆後不易飛過護牆。

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因騎士身體的位置較高,自行車較機車更有翻過護欄的風險,不可不慎。

協力拍攝:功學社謝校長!

你是如何對抗離心力的呢?

如何保證彎道騎行的安全呢?

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