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為什麼自行車不是并排的兩個輪子

知識 更新时间:2025-06-12 23:40:28

  自行車行駛時車輪轉動,因此獲得一個向左的比較大的角動量。當外力矩不為零的時候,角動量當然會随之改變。但是由于通常外力矩增量的模遠小于自行車固有的角動量,所以表現出類似于進動的行為另一方面,當自行車靜止的時候,角動量為零,這時一旦受到外力矩,就直接倒下了,其運動方程由重力矩和繞車輪底部定點的轉動慣量決定。 想象一個靜止垂直站立的車輪,由于是不穩平衡,肯定有向一側傾倒的趨勢,在它倒下這個過程中一瞬間,輪上各個點在鉛直方向的速度是不同的,就是說越高的點下落速度也越快;然而若這個輪子是在轉動過程中,t時刻某一點高度h,那麼在t+1時刻這個點的高度就變了,在輪軸靠近前進方向一側的點高度小于h,相反側的點高度大于h,因此其與該點在輪正常倒下時該高度的點應有的速度并不相同,此時若輪要倒下,則必須改變輪上各點的速度,這樣就有一個加速度,由作用力與反作用力的原理,各點同時産生一個阻礙輪倒下的力;由于輪是處在不斷的滾動過程中,這個阻礙輪倒下的力就一直存在,輪子相當于處在一個穩定平衡中。

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