为什么自行车不是并排的两个轮子
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啸月天狼 2024-07-12 14:33:21
自行车行驶时车轮转动,因此获得一个向左的比较大的角动量。当外力矩不为零的时候,角动量当然会随之改变。但是由于通常外力矩增量的模远小于自行车固有的角动量,所以表现出类似于进动的行为另一方面,当自行车静止的时候,角动量为零,这时一旦受到外力矩,就直接倒下了,其运动方程由重力矩和绕车轮底部定点的转动惯量决定。 想象一个静止垂直站立的车轮,由于是不稳平衡,肯定有向一侧倾倒的趋势,在它倒下这个过程中一瞬间,轮上各个点在铅直方向的速度是不同的,就是说越高的点下落速度也越快;然而若这个轮子是在转动过程中,t时刻某一点高度h,那么在t+1时刻这个点的高度就变了,在轮轴靠近前进方向一侧的点高度小于h,相反侧的点高度大于h,因此其与该点在轮正常倒下时该高度的点应有的速度并不相同,此时若轮要倒下,则必须改变轮上各点的速度,这样就有一个加速度,由作用力与反作用力的原理,各点同时产生一个阻碍轮倒下的力;由于轮是处在不断的滚动过程中,这个阻碍轮倒下的力就一直存在,轮子相当于处在一个稳定平衡中。
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