西濱的側風 - 重機

: 小弟一些普通物理的理論概念，
: 實不足以與板上眾多重車前輩，所擁有的經驗相提並論，
: 單純就昨天sky大所提出的陀螺效應（角動量守恆為其主因），
: 提供一些微薄的想法，請各位先賢不吝指教！
: 先從騎車為什麼能夠保持平衡、不摔跤開始說起好了：
: 大夥兒都知道，也都認為兩輪的交通工具能夠維持平衡，
: 是因為兩個輪子旋轉，在輪軸上形成角動量，
: 逼迫固定在前叉、搖臂的輪軸乖乖穩定旋轉，
: 才造就整個車身的平衡；
: 但其實這是有誤解的，以腳踏車來說，
: 倘若以上論調成立，那代表說只要輪子轉的愈快（動量愈大），
: 在半徑不變的情況下，角動量就可以更穩定的撐起人的體重，
: 但事實並非如此，兩個輪子所形成的角動量，
: 是不足以撐起平均體重70kg的人類（此指男性XD），舉例來說，
: 如果請一位沒有騎過腳踏車的初學者，
: 將他放在高速的腳踏車上，想必馬上就因為失去平衡而摔跤；
: 兩輪交通工具之所以能平衡行駛，
: 最大的差別是在於駕駛人的腰，
: 初學者，由於沒有訓練過，一上車歪歪扭扭，摔得很重，
: 但是只要長時間接觸兩輪，當自己快要摔跤時，
: 腰部的肌肉會不自主的將自己的身體拉向另一側，
: 經年累月下來，自然騎得平穩舒適。
: 接下來討論一下sky大的想法，
: 是的，騎的愈快，輪子轉的速度愈快，角動量愈大，
: 當然車身可以更穩定，sky大的出發點是正確的；
: 昨天讀了sky大的發文，
: sky的意思是，由於風大，因此sky大降檔拉轉來達到穩定，
: 降檔拉轉…但輪子的轉動速度沒有改變呀XD
: 下面有其他前輩推文指出，曲軸也有角動量，
: 拉轉是提昇那邊的轉速，來達到穩定；
: 但事實上，若要精確計算角動量，
: 是必須從軸心一路積分到該軸的最外框，
: 曲軸（加上飛輪和離合器片好了！）的半徑、
: 和兩個輪子的半徑大小，一路積分出去，
: 其量值不可同日而語！
: 因此小弟認為，曲軸（加上飛輪和離合片）
: 所提供的穩定能力，是遠小於兩個車輪的。
: 其實兩輪交通工具的奧妙非常多，
: 諸如前叉為何要有一個斜度、
: 為什麼看似比較穩定的三輪車（或邊車）流行不起來，
: 以及為何出彎後只要輕輕加一下油門，車身自然就會拉直，
: 這些都是一些有趣的現象可以討論。
: 謝謝sky大給小弟這個機會，講述自己的想法，
: （普物已經還教授很多年了 XD）
: 若有謬誤請多加指教，謝謝！


各位板上大大好

關於角動量小弟有些不同的想法


就我所知

角動量 L = rmv = mrrw (m 質量 ,r 半徑 , v 速度 , w 角速度)


有定義可知角動量與半徑有很大的關係之外
(這用mrrw這式子來說明比較容易)

與質量及轉速也有很大的關係

小弟我目前是無緣摸過重機的區軸啦

不過就以單缸車的區軸來想像一下

四缸車的區軸並不會比輪框輕到哪裡去

然後半徑不用想都知道

ㄧ定比輪軸的小很多 在式子中又是以平方倍縮小

但是式子中最後一個元素 轉速w

ㄧ定是比輪軸快上好幾倍的



接下來

假設在時速60的時候

輪框的角動量是MRRW

曲軸的角動量是mrrw

這時整台車能提供行車穩定的角動量為 MRRW+mrrw


之後駕駛者退檔 且時速維持一樣

所以MRRW不變

但mrrw的量變大了

這整台車提供行駛穩定的角動量MRRW+mrrw將比高檔低轉時大的多



同時也如hottim大所提及

在二輪交通工具上能不傾倒

並不完全靠載具所提供的角動量來平衡

還要靠駕駛著本身的腰力

但也因為如此

駕駛者本身是人

腰力有個極限所在

若能用降檔提昇轉速的方法增加角動量來提供車身穩定度

駕駛人肉身所需要付出的力量變少了些
(或說更有餘裕可以應付其他事 如側風等)

自然就會覺得車身比較穩

比較好操控了




以上有錯請多多指教

小弟是個連普物都沒上過的洨大二
(也因此麻煩請鞭小力些 謝謝XD )

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