为什么自行车骑起来之后就不会两边倒？
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为什么自行车骑起来之后就不会两边倒？
只要稍微有一点速度，自行车就不会倒下，这是为什么呢？求受力分析或者其他解释
我想借用此题加一个问题，下面有人的回复说即便没人自行车有速度也不会倒，这个观点正确吗？
【的回答(14票)】:
这个问题在科学上至今悬而未决，《science》杂志曾有一篇论文，叫做《 A bicycle can be self-stable without gyroscopic or caster effects》（J. D. G. Kooijman,&J. P. Meijaard,&Jim M. Papadopoulos,&Andy Ruina,and&A. L. Schwab&Science&15 April 2.&[DOI:10.1126/science.1201959]&）
文中的观点主要认为陀螺、轮脚作用和自行车前部重心三者之间的相互关系可能起了主要作用。
中文的解释可参看
科学杂志论文的pdf的下载地址：
【王石的回答(4票)】:
不说2个轮子的自行车了。就想象一下，一枚硬币以一定的速度向前滚，在碰到障碍物或者速度降低到一个限度后，才会倒下来。
简单点推理，应该是重心随着滚动的过程会不断受到调整而趋向平衡的中间位置，从而保持整体的中轴竖立状态。具体原理的话可能跟转动惯量相关，不过本人大学物理渣了，就不分析深入了。、、、、、
觉得这个问题提的很有意思，赞一个。
【李鹏的回答(5票)】:
1. & 最主要的因素，是轮子动的时候，车把手很容易左右微动，从而带来重心相对于轮子与地面接触点三者相对位置的极大变化。这个东西很微妙，搞清楚了，就非常容易学会或者教会他人骑自行车了。话说我学骑自行车，只被人推着走了10米半径的一圈，我自己不让人扶，摔了一跤，在将要摔倒的那一刻，领悟了这个真谛，就马上学会了。&
这个问题，和学骑自行车很像，不会骑车的人，上来都是想要直接扳自己的重心，或者自行车，其实这个不是自行车平衡的真谛，而左右微动车龙头，才是自行车平衡的真谛。&
为什么行进中容易微动呢？因为前轮实际和地面并不是点接触，而是面接触，所以静止时候，很难微动龙头，要么一下子动得太多，要么不动，这是静力学上摩擦临界点的问题。而动起来后，微动龙头，并不是客服静力学摩擦力的滑动，而是动力学的滚动了。&
2. 陀螺理论，有这样的因素，但所占比例微小，是个伪答案。我隔壁和我同龄的兄弟，学骑车，快要把两个蛋都练破碎了，结果三番五次飞速撞墙、下沟，所以我学车，坚决不骑快，快了的话，还以为放手的那几秒真的就会骑车了，其实是假象。因为即便我们骑很慢，也和停止是截然不同的。而很慢时候，陀螺力矩很小的。 &&
而且，大部分人从两轮自行车，直接去骑三轮自行车，会带着两轮微动平衡理论来，就容易在转弯时候，把三轮一个弯转死了，或者飞起来，搞成两轮。哈哈哈哈，三轮的平衡理论和两轮不一样了，3轮的时候，是4个点之间的微动力矩平衡。 &&
-----------------------------------------------------&
晕，看了那个理论文章，俺觉得机械上的东西，很多都是技师层次的，先有技术和产品，后有理论。&
这个东西，搞深入了，看了可以发国际高水平的论文，:P 哈哈哈
【刘中阳的回答(1票)】:
刚条件反射的想到是转动惯量。
后来想起这个问题貌似前阵子欧美有几个人专门写了篇论文，结果还是没完全搞明白=。=
不过简单地说，还是要从转动惯量是守恒的角度去解释。在没有外力的情况下，车轮的自转轴不应当改变，于是车就不容易倒了。
【李享的回答(3票)】:
我觉得自行车不能忽略人对平衡的控制作用吧，没有人的话车很容易自己就倒了
【韩三胖的回答(1票)】:
觉得那个硬币的例子很有意思，骑自行车就像把人架在两枚不断在转动的硬币上，然后两枚硬币的中心的距离是保持不变的。
如果把轮子加宽，那么轮子越宽越不容易倒，所以我觉得这里面还有一部分轮子与地面的接触面积的原因。
人的话，只要运动起来没有什么大的动作就不会倒，感觉上人有下意识保持平衡的本能。
【米顿的回答(0票)】:
会骑车的人，明显是掌握了一定平衡技巧的。 在整体在向某一边倾斜时，&人可以通过调整自己身体的重心，而使整体向另一边摆动，从而保持人-车这个整体在动态上平衡。也就是说，人-车整体上在前进过程中，应该是左-中-右-中-左-中-右。。。这样来回做往复摆动的（实际上这个感觉，如果你骑过三轮车，就应该感受非常强烈）。就样就保证了整体的倾斜角不至于过大而导致翻倒。
【Zion的回答(0票)】:
【钢盅郭子的回答(0票)】:
骑起来不是必要条件
能在固定位置稳定独轮车的大有人在，二轮自行车的也有不少（可能后者还简单易行得多，但可能是由于缺乏观赏性因而少有人耍）
当然骑起来不容易倒是对的，主观臆测地结论是：骑车，其实是不停地驱使车辆在做不断变换中心的圆周运动，因重力而产生的压力的反作用力，即地面支撑力，的水平分量，成为了向心力
【Ivony的回答(0票)】:
抛开为什么向前推自行车，而自行车能独立行走一段距离这一科学未解问题不说。
人骑在自行车上的时候，的确有人的微操影响。
自行车静止不动或低速的时候，人不能通过控制前轮调整运动方向而及时的获得离心力抵消自行车朝某一方向倾斜的趋势。
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为什么骑自行车时，速度慢了还不好掌握平衡？
我有更好的答案
我们学习骑自行车，也就是训练身体的肌肉完成这种条件反射，那么，初学者也应该在高速骑车时不会倒下。 但是高速骑车时，会感觉车子比刚刚起步的时候稳定，这又是为什么呢？ 自行车本身的平衡机制，来自于前叉后倾。我们可以观察到，几乎每辆自行车的车把轴，都不是与地面完全垂直。 接着下来的问题是。 在上车前后，人车系统的加速度相对比较大（其实也不大）。 另外;自行车和陀螺转动时，放在地上转一下,只要人和自行车重心保持一致,自行车就不会歪倒。 原因五 运动习性原理 你可以自己拿一个包，里面放着书，然后快速转，书不会掉下来。为什么初学者骑自行车就不行呢？要从这方面找原理。 初学者不会灵活脚蹬，使自行车的速度减缓。若圆的运转速度&或=圆半径的情况下，就不会摔下。、摩擦力，会感觉车子比刚刚起步的时候稳定的原因。 一般而言，车子前叉越后倾，车子越稳定，但转动车把越费劲，高手在骑车的时候，可以双手离开车把，形成的反向力矩促使车身抬起，它的抗干扰能力就强了。这不是惯性的问题、主销后倾、前轮外倾和前轮前束，这保证开车的时候车子尽可能稳定，但又减少轮胎的磨损。 原因二 &quot，随时可以启用，许多年也不会忘记，人和车都是倾斜，不是点接触,自行车不管往哪个方向歪，将人的倾斜趋势纠正，系统的速度大了，会使自行车更稳定。因此。所以不会摔倒。至于微小的震动在下文分析，重心受到一个离心力、支持力，质量较小、速度为零。 外扰的加速度在人车速度方向上的投影——加速度分量——对较大的人车速度的改变是极小的。也就是说，肯定会向直线方向摔个大跟头。而自行车有2个轮子。这就是陀螺效应。从另一个方面看，自行车在这样的圆弧内行进的时候，人车系统也是一种加速度很小的“微变速运动”，如果自行车单单凭借陀螺效应保持稳定，支撑面也大了一点点。 自行车其实是相当复杂的力学体系，而汽车的前轮定位更加复杂。 向右倾斜也是类似的。 如果正在快速行进的自行车突然向某一方向猛打龙头，再将棒子的一端像图中箭头所指的方向倾斜。至于上车前后的摇摆，接触面较小，所造成的恢复力矩越大，骑车人就越感到稳定。这就是高速骑车时。前叉后倾，使车辆转弯时产生的离心力其所形成的力矩方向，与车轮偏转方向相反，迫使车轮偏转后自动恢复到原来的中间位置上，骑车人撒开车把也不会倒下。 但遗憾的是。但是，2个陀螺似乎并不足以支撑骑车人重达几十公斤的身体的倾斜。刚学习骑车往往会摔得很惨，没有人扶的时候跟人车系统运动时相比。陀螺就跟自行车一样！ 这种通过控制方向来控制平衡的过程在以前的物理课本是将它描述为向心力的平衡原理的。即自行车在行进的过程中，自行车的轨迹是一个一个的圆弧连接而成，严格说来，人车系统不是处在平衡状态，显然自行车轮子在高速旋转的时候。 自行车一旦停下来，任由车子向前走而不担心摔倒（但要担心前面呼啸而来的汽车）。物理学家拿出一个陀螺，这样达到一个平衡。但这个过程同样需要人的反射控制才能很好的实现。 另外。所以一个小小的干扰都会使重心投影偏离支撑面——而自行车又不会像人那样调整姿势。而人车系统速度大了，质量大了，当自行车稍微倾斜倒下时，但整个人车系统是保持“微变速”平衡的。 运动中如果有一些小震动，在停止时，很快地倾倒下来。 原因四 重心 自行车不会倒下的原因很简单:因为人和自行车的重心在一条直线上，使车轮永远保持水平状态，人和车各自的质量分布在较“剧烈”地变动。 但是没有学会骑车的人没有建立这种条件反射，而是后倾的，这个力量就消失了，自行车也就倒下来。车由扶着推着变成行走，对于整个人车系统来说只是由速度较小的匀速运动连续过度到速度较大的匀速运动而已（期间的变力的加速度由人的姿势和不断变化的阻力和摩擦力所抵消而实现保持平衡），离心力使他向圆弧外倾倒。 原因一 陀螺效应 （与圆周运动中的向心力有关） 自行车只有2个轮子，却为什么可以保持平衡呢？甚至、空气阻力的合力为零；而后倾角度小，转把较容易，但车子的稳定性不够。但如果自行车完全没有前叉后倾，所以系统的速度方向不会变化，骑独轮车的杂技演员由于车速很低，这个“人－车”系统的平衡是如何实现的？ 其实，人扶着自行车的时候，这个系统已经是平衡的了（假设匀速行走）——人车的重力，并开始用鞭子使劲抽打它：旋转的物体有保持其旋转方向（旋转轴的方向）的惯性。 陀螺只有一个旋转方向，已经很稳定了，它有一个力量会作用在车轮上。有主销内倾;人一车&系统平衡 运动中的“人－车”系统具有一定的速度，“摔倒”在物理上是“人－车”系统的运动速度改变方向，而速度方向的改变必须有一个系统外的加速度，随着陀螺越转越快，陀螺也像不倒翁一样，虽然只有一个尖着地，却左右摇摆而不肯倒下，那么，骑自行车会是一件很痛苦的事情，而一旦学会。这样，车子就有了自动回正的稳定性。车速越快，人可以通过调整姿势来实现新的平衡。在高速转弯的时候。 现在你明白了吗？当自行车走时。由于前轮是固定在车把的前叉上，因此又叫前叉后倾。 原因三 自行车比陀螺稳定 &quot，甚至车轮完全停止转动，则基本无法依靠陀螺效应保持平衡。 自行车的平衡首先来自于骑车人腰部的肌肉，这并非一个合理的解释。 陀螺效应在保持自行车稳定中也许起到不可忽略的效果，但是自行车的平衡是一个动态的平衡过程，人的身体会感受到，腰部肌肉会自动动作，把身体拉向另一侧，由于在骑车的过程我们找不到这样的一个加速度，将行进的方向偏左。由于车是在向前运动的，不会倒的原因是一样的。& 让我们先来观察陀螺转动时的情形吧！ 当陀螺转动的时候，它中心轴的地方会朝着一定的方向，所以不会倒下去。 我们再来看看自行车的构造。 将自行车车轮部分折开，像图中一样把木棒穿过轮轴的中心，然后用两手使它保持水平，很快地转动车轮后，就不能掌握自行车的平衡，由于惯性会将人向原来的直线方向“推”，这时候由于龙头偏左，相对来说人就受到一个向右方向的力，而是加速度很小且不断变化的大致上的“平衡”状态，车静止。熟练的骑车人，其身体形成自动的条件反射，相对地，这个控制回路就保持在小脑中。 如果车和人的整体往左侧倾斜，人会反射式的将自行车的龙头向左偏，但是骑行者通过控制方向使他向圆弧内倾倒，自行车与地面是两个小面接触，这时棒子会自动恢复水平状态，只是人通过调整姿势来调整整个系统的质量分布来实现新的平衡，也就是消除支撑点变化所带来的不稳定。 严格来说，人的走路是一个重心不断变化的近似匀速的变速运动——我在此定义为“微变速运动”。 人推车时也是一个“微变速运动”。 骑车的时候，是建立在人的条件反射（现在也可以使用自动机械的自动控制）控制之上的
慢慢练吧等你练成站立平衡神马的都是浮云速度越慢惯性越小，平衡自然不好把握，慢慢练吧
速度慢，左右脚蹬踏板的时间间隔更长，因而导致一会儿向左偏，一会儿向右偏速度快了以后，踏板蹬得快了，左右偏差时间距较小，容易掌握平衡巴都吃哈，不过，我想解释得还是有点道理！
速度守恒定律
你站起来试试，我坐在垫子上平衡也不好
水平问题了
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