自行车停着的时候,一碰就倒。可一旦骑起来,它就稳得出奇。这件事看起来简单,其实物理学家吵了很多年。先说一个很多人都会给出的解释。
车轮在滚,像一个陀螺,所以车不会倒。这个说法听起来很合理。但它不是主要原因。有人做过实验。
在车上加装一个反向旋转的轮子,把陀螺效应抵消掉。车照样能自己稳住。所以陀螺效应有贡献,但不是主角。那真正让车稳住的是什么?
是三个东西一起工作。第一个,转向几何。前叉不是垂直的,它的轴线延长下去,交点在轮子接地点前面。所以车身一歪,前轮就会自己往歪的那一边偏。
这一偏,就开始了自我修正。第二个,走弧线时的惯性。前轮一偏,车就走了弧线。走弧线的时候,惯性会把你往外推。
那个推力,正好把倾斜的车身扶回来。就这么简单:歪了,轮子自己偏过去,车身就被扶正。第三个,是你。你一直在做很小的平衡动作,只是自己感觉不到。
所以不会骑车的人,其实不是控制不住车。是他还没学会信任那套自动回正。他的身体一直在跟车较劲,把回正的效果又抵消掉了。还有一个更有意思的现象。
车骑得越快,越稳。因为速度越快,同样的转角能产生更大的侧向力,回正得更快。但太快也不行,转向会变得太灵敏。所以每一辆车,都有一个最好骑的速度段。
还有一件事。你会骑车之后,就再也说不清自己是怎么骑的。因为这个过程太快,来不及用意识去控制。它主要走小脑那条路,不走能说清楚的那条。
这也是为什么,你教别人骑车的时候,说不清该怎么做。所以下次你骑车的时候,可以想一下这件事。那不是一个陀螺,是一套会自动回正的几何。想聊的在评论区说说。