為什麼腳踏車是兩個輪子?


你有沒有想過,為什麼腳踏車不是四個輪子呢?像桌椅就有四個腳,在平坦的路面不是很平穩嗎?但是如果地面有高低起伏,桌子就會晃來晃去所以腳踏車不是四輪的。


那為什麼不是三輪的?再想想看,三個腳的桌子,在凹凸不平的地面上,只要重心不超出三個腳構成三角形的底面積就會是處於平衡狀態。靜止時的三輪車很穩定,可是由於物體本身的慣性,當轉彎時,慣性仍想依照原來的方向行進,若重心過高,車速過快或是轉彎太急,即使摩擦力足夠提供轉彎時所需要的向心力,但同時對質心所產生的力矩,會使的車體旋轉,是很危險的。腳踏車在靜止時,是完全不穩定的。但是行進轉彎時,能夠藉由人與車體的傾斜產生反方向的力矩來減少由摩擦力所產生向外翻倒的力矩,就會比較穩定。


腳踏車重心圖.jpg  

圖片來源:腳踏車重心圖 

 http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/html.php?html=everydayPhysics/bicycle圖片2



但是三輪的車子則無法如此偏轉,因此在高速時反而變成不穩定。所以,兩輪的腳踏車自然是最適合不過的了。



延伸閱讀:

1.變速車的原理  

   http://www.bud.org.tw/Hu/hu10.htm

 

資料來源:

1.腳踏車的物理  

   http://www.phy.ntnu.edu.tw/demola/html.php?html=everydayPhysics/bicycle

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