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米乐M6官网登录入口科学家“未解之谜”:自行车为什么在行驶过程中可以保持平衡?
米乐M6官网登录入口科学家“未解之谜”:自行车为什么在行驶过程中可以保持平衡?。很多历史上伟大的科学发明以及科学发现,都是在生活中找到的灵感,并且用于解决生活中的实际问题。时至今日,依然有很多科学问题值得我们去探索和解答,同时也有很多现象未能得到科学合理的解释。
诞生于距今200多年前的自行车是我们从很小就开始接触的,其实自行车这种交通工具的某些原理,至今都无法用科学进行解释。你到底想没有想过人骑自行车,为什么可以保持平衡不摔倒呢?尤其是在骑自行车过弯的时候,身体会倾斜,自行车朝一个方向被压倒,而这个时候仍然能保持平衡,不可不谓之神奇。
早期的自行车类似于现在婴儿学步的平衡车,没有脚蹬传动装置米乐M6,只有一个可以旋转的握把和简单的座椅,其前进的力量需要靠双脚蹬地,这种简单的代步工具被认定为世界上第一辆自行车。
后来,经过英国人的改造,出现了现代自行车的雏形——大轮自行车。这种自行车具有链条等传动装置,也就是人可以脚不沾地,骑在自行车上,它的主要特点就是前后轮小。我们在很多老电影都看过这种自行车,像成龙的《A计划》中就出现过这种自行车。
时间来到1888年,第一辆被科学家们认可的现代自行车诞生了,这辆原型车具有完善的传动装置,甚至还有气动喇叭,基本上与现代自行车一样,至今仍保存在博物馆中。
2011年,科学界的杂志《science》杂志上发布了一篇特别有意思的论文,提出了一个结论,那就是截止目前,人类无法解释自行车在骑行状态中保持稳定的原因。
其实,像自行车保持平衡这样一个看似简单的问题,解释起来却十分困难。其中,糅杂了大量的力学问题,并且仔细分析的话,要运用多种物理学方法以及各式各样的公式以及推论,很难在短时间内简单的解释这种现象。
一般的基础解释认为,自行车能够保持平衡,是由于自行车在行驶过程中前后两轮在旋转中产生了陀螺效应,使得旋转过程中的角动量保持守恒,从而促使了自行车保持平衡,不会摔倒。
但是反例很快就来了,1970年,一名英国人制造了一辆没有陀螺效应的自行车,并且这个自行车仍然可以保持稳定不摔倒,所以陀螺效应的解释是有问题的。
后来,科学家们还提出了脚轮效应,也就是说自行车在转弯时出现的倾斜角,导致自行车有摔倒的趋势,但是另一个轮产生的离心力,与这个重力的分力相抵消,保持了自行车的平衡。但根据实验结论,很遗憾的表示,这种解释也是不全面的。
其实这是一个多元化的问题,必须结合多种物理知识进行系统性的分析,才可以得出真正的解释。但如果要用很简短的一两句话去解释,那肯定是不全面,并且不严谨的,所以在我们平常生活中,自行车保持不倒也是一个十分伤脑筋的力学问题。