自行車快了為什麼不好控制
『壹』 自行車騎快了不受力是什麼原因
那是因為你腿累了,而且自行車還在加速滾動。
『貳』 自行車為什麼速度越快越穩定
速度快沖量大。【沖量為質量和速度的乘積,為矢量。即方向改變,沖量就變】在某種程度上,要改變這個沖量就需要受到另外一個方向的和這個沖量大小差不多的量,才能使這個沖量改變。所以,自行車速度越快,需要使自行車變晃所需要的沖量就愈大。反之,則穩定。
——高中物理知識
『叄』 自行車車速越快為什麼越費力
齒輪與輪胎聯動,齒輪與輪胎的角速度相同,當你以相同的速度踩踏板時,齒輪的角速度是不變的,也就是說小輪的齒輪轉一圈,小輪也轉一圈;大輪的齒輪轉一圈,大輪也轉一圈。然而,大輪轉一圈的行駛距離要更遠,所以在其他條件不變的情況下輪子越大,速度越快,當然人做功功率也越大,也就是說更費力。
當然,速度大小,也和主動輪與傳動輪的大小也有關系
『肆』 為什麼自行車(非變速)都已經很快了,但還是特別難蹬
顯然是變速器沒調好,有2條鋼絲,順著車把上的調節器,順蔓摸瓜能找到一個類似螺母的東西,找專業的人調,自己用……調也行,可以上車試幾次,不必百分百靈活
『伍』 為什麼自行車騎得越快越穩,騎得慢了反而愛倒
一、車輪的轉動,對「自行車不容易倒」 的作用不能忽略。
討論中有一種意見認為,自行車不倒,是因為騎車的人在車產生傾斜時,下意識地把車把向傾斜方向轉動,使車向傾斜方向作曲線運動,從而產生一個作用在整車重心上的離心力,這個離心力相對於地面支點的力矩而使車不倒。這個解釋對自行車的「平動」是合理的。但這種觀點卻忽略了車輪轉動的作用。那麼,車輪的轉動對自行車的不易傾倒到底有沒有作用呢?我們設想,把車輪制動,讓熟練的車手騎在上面,並想法使車輪與地面減少摩擦,使之易於滑動,然後用外加設備拖動自行車前進,且不妨礙
車手對車的操縱(這是完全做得到的)。我們可以肯定,
不管車手多麼熟練,自行車都會很快倒下。因為這時缺
少了車輪轉動所起的穩定作用。
二、車輪轉動為什麼可以使自行車不容易倒?
行進中,自行車車輪的運動可以分解為繞軸的轉動
和隨整車前進的「平動」。這里只分析車輪繞軸轉動對
自行車發生傾倒的影響。
如右圖所示,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的運動狀態。車輪的偏轉,使它產生了一個垂直於旋轉平面的軸向速度;由於車輪的轉動,它還具有位於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。這個合速度顯然緩解了車輪的傾倒。輪子的轉速越大,其合速度越靠近旋轉平面,車輪也就越穩定。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禦干擾力矩的作用。
需要說明的是,以上這種解釋只能說是一種靜態的、粗淺的理解,它沒有完全說明旋轉的車輪不容易倒的本質原因。要全面科學地理解其本質原因,還必須憑借「陀螺原理」。也就是,當受到外力干擾時,車輪轉軸方向發生變化,在轉軸方向變化的過程中,車輪將產生附加的旋轉分量(進動、章動)。其中某部分旋轉量具有抵抗外力干擾的作用。車輪原有慣性旋轉速度越快,即相應質量的動量矩越大,反抗干擾的能力就越大,車輪就越穩定。因為涉及到矢量疊加、動量矩方向、動量矩轉化和守恆等數學力學知識,推導也較繁復,不能在此展開。
三、騎車人在維持自行車不倒中的作用。
命題中「運動中的自行車」當然是包含了騎車人在內,所以段青老師是用系統的觀點來論述這個問題的,即人和車組成了一個自組織系統。她提到了人的加入,給系統輸入能量,讓車動起來,並通過人的調節,使系統的重心落在車輪與地面接觸的范圍內。但因對此命題的力學本質未能充分揭示,故顯得說服力不夠。「GT」又是在忽略了車輪轉動的情況下來闡述騎車人的作用的,也有不全面之嫌。綜合上面兩種看法,我認為騎車人的作用有如下一些:
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.由於在某一轉速下,車輪抗干擾的能力是有限的。騎車人的作用之一就是通過對自行車姿態的控制或騎車人本身姿態的調節,使干擾始終維持在臨界值之內;
3.調節自行車姿態,使之具有更好的穩定性,如加大車輪轉速,適當改變車的方向等;
4.調節整體姿態,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,抵消干擾,保持車的不倒狀態。
四、「前叉後傾」的學問。
在討論「運動中的自行車為什麼不容易倒?」時,還必須充分注意到自行車結構中的自穩定因素,這就是「前叉後傾」的結構安排。
如右圖所示,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。一是它對前後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。
一些騎車高手之所以能「撒把」騎行,其功勞應 歸於後傾的前叉。如果用繩將前叉固定,他就不可能如此瀟灑了。
法國人西弗拉克最初發明的自行車,沒有「龍頭」,速度很低,經常摔倒,只有在自行車裝上了後傾的龍頭之後,騎車才變得更加安全。
『陸』 變速自行車怎麼不能調最快了
牙盤調到最大,小飛調到最小,這是最快的騎法,但很費力,騎車得根據路況自己調檔合理才能最快
『柒』 為什麼自行車騎快點較穩
速度有了平衡也就有了 這是原理
『捌』 為什麼騎自行車時,速度慢了還不好掌握平衡
自行車的平衡是一個動態的平衡過程,是建立在人的條件反射(現在也可以使用自動機械的自動控制)控制之上的。 但是沒有學會騎車的人沒有建立這種條件反射,就不能掌握自行車的平衡。
如果車和人的整體往左側傾斜,人會反射式的將自行車的龍頭向左偏,將行進的方向偏左。由於車是在向前運動的,由於慣性會將人向原來的直線方向「推」,這時候由於龍頭偏左,相對來說人就受到一個向右方向的力,將人的傾斜趨勢糾正。
向右傾斜也是類似的。
如果正在快速行進的自行車突然向某一方向猛打龍頭,肯定會向直線方向摔個大跟頭!
這種通過控制方向來控制平衡的過程在以前的物理課本是將它描述為向心力的平衡原理的。即自行車在行進的過程中,自行車的軌跡是一個一個的圓弧連接而成,自行車在這樣的圓弧內行進的時候,重心受到一個離心力,離心力使他向圓弧外傾倒,但是騎行者通過控制方向使他向圓弧內傾倒,這樣達到一個平衡。但這個過程同樣需要人的反射控制才能很好的實現。
原因一 陀螺效應 (與圓周運動中的向心力有關)
自行車只有2個輪子,卻為什麼可以保持平衡呢?甚至,高手在騎車的時候,可以雙手離開車把,任由車子向前走而不擔心摔倒(但要擔心前面呼嘯而來的汽車)。物理學家拿出一個陀螺,放在地上轉一下,並開始用鞭子使勁抽打它,隨著陀螺越轉越快,陀螺也像不倒翁一樣,雖然只有一個尖著地,卻左右搖擺而不肯倒下。這就是陀螺效應:旋轉的物體有保持其旋轉方向(旋轉軸的方向)的慣性。
陀螺只有一個旋轉方向,已經很穩定了。而自行車有2個輪子,顯然自行車輪子在高速旋轉的時候,會使自行車更穩定。因此,騎車人撒開車把也不會倒下。
但遺憾的是,這並非一個合理的解釋。
陀螺效應在保持自行車穩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定,那麼,初學者也應該在高速騎車時不會倒下。但是,2個陀螺似乎並不足以支撐騎車人重達幾十公斤的身體的傾斜。剛學習騎車往往會摔得很慘。從另一個方面看,騎獨輪車的雜技演員由於車速很低,甚至車輪完全停止轉動,則基本無法依靠陀螺效應保持平衡。
自行車的平衡首先來自於騎車人腰部的肌肉。熟練的騎車人,其身體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。我們學習騎自行車,也就是訓練身體的肌肉完成這種條件反射,而一旦學會,這個控制迴路就保持在小腦中,隨時可以啟用,許多年也不會忘記。
但是高速騎車時,會感覺車子比剛剛起步的時候穩定,這又是為什麼呢?
自行車本身的平衡機制,來自於前叉後傾。我們可以觀察到,幾乎每輛自行車的車把軸,都不是與地面完全垂直,而是後傾的。由於前輪是固定在車把的前叉上,因此又叫前叉後傾。前叉後傾,使車輛轉彎時產生的離心力其所形成的力矩方向,與車輪偏轉方向相反,迫使車輪偏轉後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定性。車速越快,所造成的恢復力矩越大,騎車人就越感到穩定。這就是高速騎車時,會感覺車子比剛剛起步的時候穩定的原因。
一般而言,車子前叉越後傾,車子越穩定,但轉動車把越費勁;而後傾角度小,轉把較容易,但車子的穩定性不夠。但如果自行車完全沒有前叉後傾,那麼,騎自行車會是一件很痛苦的事情。
自行車其實是相當復雜的力學體系,而汽車的前輪定位更加復雜。有主銷內傾、主銷後傾、前輪外傾和前輪前束,這保證開車的時候車子盡可能穩定,但又減少輪胎的磨損。
原因二 "人一車"系統平衡
運動中的「人-車」系統具有一定的速度,「摔倒」在物理上是「人-車」系統的運動速度改變方向,而速度方向的改變必須有一個系統外的加速度,由於在騎車的過程我們找不到這樣的一個加速度,所以系統的速度方向不會變化。所以不會摔倒。至於微小的震動在下文分析。
接著下來的問題是,這個「人-車」系統的平衡是如何實現的?
其實,人扶著自行車的時候,這個系統已經是平衡的了(假設勻速行走)——人車的重力、支持力、摩擦力、空氣阻力的合力為零。車由扶著推著變成行走,對於整個人車系統來說只是由速度較小的勻速運動連續過度到速度較大的勻速運動而已(期間的變力的加速度由人的姿勢和不斷變化的阻力和摩擦力所抵消而實現保持平衡)。至於上車前後的搖擺,只是人通過調整姿勢來調整整個系統的質量分布來實現新的平衡,也就是消除支撐點變化所帶來的不穩定。
嚴格來說,人的走路是一個重心不斷變化的近似勻速的變速運動——我在此定義為「微變速運動」。
人推車時也是一個「微變速運動」。
騎車的時候,人車系統也是一種加速度很小的「微變速運動」,嚴格說來,人車系統不是處在平衡狀態,而是加速度很小且不斷變化的大致上的「平衡」狀態。
在上車前後,人車系統的加速度相對比較大(其實也不大),人和車各自的質量分布在較「劇烈」地變動,但整個人車系統是保持「微變速」平衡的。
運動中如果有一些小震動,人可以通過調整姿勢來實現新的平衡。在高速轉彎的時候,人和車都是傾斜。
另外,自行車與地面是兩個小面接觸,不是點接觸。
另外,車靜止,沒有人扶的時候跟人車系統運動時相比,質量較小、速度為零,接觸面較小。所以一個小小的干擾都會使重心投影偏離支撐面——而自行車又不會像人那樣調整姿勢。而人車系統速度大了,質量大了,支撐面也大了一點點。
外擾的加速度在人車速度方向上的投影——加速度分量——對較大的人車速度的改變是極小的。也就是說,系統的速度大了,相對地,它的抗干擾能力就強了。這不是慣性的問題。
原因三 自行車比陀螺穩定
"自行車和陀螺轉動時,不會倒的原因是一樣的。"
讓我們先來觀察陀螺轉動時的情形吧!
當陀螺轉動的時候,它中心軸的地方會朝著一定的方向,所以不會倒下去。
我們再來看看自行車的構造。
將自行車車輪部分折開,像圖中一樣把木棒穿過輪軸的中心,然後用兩手使它保持水平,很快地轉動車輪後,再將棒子的一端像圖中箭頭所指的方向傾斜,這時棒子會自動恢復水平狀態。
現在你明白了嗎?當自行車走時,它有一個力量會作用在車輪上,使車輪永遠保持水平狀態。
自行車一旦停下來,這個力量就消失了,自行車也就倒下來。陀螺就跟自行車一樣,在停止時,很快地傾倒下來。
原因四 重心
自行車不會倒下的原因很簡單:因為人和自行車的重心在一條直線上,自行車不管往哪個方向歪,只要人和自行車重心保持一致,自行車就不會歪倒。
原因五 運動習性原理
你可以自己拿一個包,裡面放著書,然後快速轉,書不會掉下來。為什麼初學者騎自行車就不行呢?要從這方面找原理。
初學者不會靈活腳蹬,使自行車的速度減緩。若圓的運轉速度>或=圓半徑的情況下,就不會摔下。
『玖』 為什麼自行車騎快了便於控制
並不是更容易控制,而是更穩定,當車輪旋轉時,就相當於兩個陀螺,會產生脫落效應(進動性),你車速越快,進動性越強,就越有利於直行
『拾』 為什麼騎自行車時車速不能能太快。
物體的安全性等於物體的質量和物體的速度的匹配性。
無論那一項超出了物體本身的性質,就會出現我們說的事故。
這就是為什麼不同價位的汽車能加速到的最高速度都不一樣,不單單是發動機的原因,最主要的是汽車自身的重量和能承受速度所帶來的沖擊。
比如自行車一般在20KG左右,能承受的最大速度大概就是40-50碼,超過50碼你就會發現你控制不住自行車。這是物理學上的原理,你可以到網路去具體詳查一下。謝謝,請採納!