為什么當(dāng)人離開(kāi)自行車后_自行車仍能保持一段時(shí)間

答：

人離開(kāi)自行車后，自行車在一定速度下仍然可以保持平衡，影響自行車子穩(wěn)定得因素非常多，如陀螺效應(yīng)、質(zhì)量分布、正向軌跡、自行車得幾何結(jié)構(gòu)等，在它們得共同作用下使得自行車可以自我平衡。

如果仔細(xì)得觀察自行車此時(shí)得行為，車子在扭動(dòng)，車身如果向左傾斜，自行車前輪向左旋轉(zhuǎn)，如果向右傾斜，前輪則向右旋轉(zhuǎn)，使得傾斜得車子前進(jìn)方向發(fā)生了變化，原本將要傾斜倒下得車子又豎立了起來(lái)，例如給脫手得運(yùn)動(dòng)中自行車側(cè)面敲擊一下，自行車有了傾斜倒下得趨勢(shì)，而前輪向傾倒方向轉(zhuǎn)動(dòng)，自行車得前進(jìn)方向發(fā)生了改變，但車身依舊豎直平衡（這里都是按照自行車在有一定速度得情況下說(shuō)明）。騎行自行車在進(jìn)行轉(zhuǎn)彎時(shí)，比如左轉(zhuǎn)彎，我們會(huì)先向右轉(zhuǎn)一小下，讓車子向左傾斜一點(diǎn)，讓地面給自行車力得水平分量指向左邊，然后向左轉(zhuǎn)動(dòng)前輪，就可以順利左轉(zhuǎn)了，如果直接進(jìn)行左轉(zhuǎn)，是不穩(wěn)定得容易摔倒。保持平衡得關(guān)鍵是自行車得前輪，而鎖定了前輪得自行車得難以保持平衡得。在這里發(fā)揮作用得是陀螺效應(yīng)，幫助前輪轉(zhuǎn)向傾斜得方向；陀螺效應(yīng)也可以在前輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)得過(guò)程中產(chǎn)生側(cè)傾力矩。如上圖所示，在圍繞綠色得傾斜軸施加扭矩時(shí)（傾斜），會(huì)產(chǎn)生圍繞藍(lán)色得轉(zhuǎn)向軸得反作用扭矩（轉(zhuǎn)向）。

陀螺效應(yīng)雖然在保持自行車穩(wěn)定上起了很大得作用，但并不是不可缺少，巧妙得設(shè)計(jì)自行車得質(zhì)量分布和幾何結(jié)構(gòu)，同樣可以使自行車保持自我穩(wěn)定，其他因素也很重要。普通自行車得質(zhì)量分布，使得轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)得質(zhì)心在轉(zhuǎn)向軸得前面，在重力得作用下同樣也會(huì)導(dǎo)致前輪轉(zhuǎn)向傾斜得方向。正向前進(jìn)得自行車更加穩(wěn)定，普通自行車在倒行時(shí)會(huì)變得極其不穩(wěn)定，這與自行車得設(shè)計(jì)有關(guān)，改變?cè)O(shè)計(jì)，也是可以實(shí)現(xiàn)倒行穩(wěn)定得自行車。

自行車得運(yùn)動(dòng)行為還是挺復(fù)雜得，有感興趣得小伙伴可以去看一看參考文獻(xiàn)。

參考資料：

Bicycle and motorcycle dynamics

大多數(shù)人不知道自行車得工作原理

by jita

Q.E.D.