如1861年法國肖米父子在腳踏車上加入能轉動的踏板,前后裝有曲柄;1874年英國人勞森在腳踏車上增加了鏈條傳動結構; 1886年斯塔利首次使用了車閘和滾珠軸承;1888年鄧洛普成功應用充氣橡膠輪胎。
自此,腳踏車基本上已經趨向于完善。從19世紀末期到21世紀初,腳踏車對人類生活的改變無疑是巨大的,往年大家出行窮人靠兩條腿,富人有馬車和轎車。
但腳踏車普及后,幾乎家家戶戶都能買起這輕便且快速的交通工具, 直到現在仍然有不少人使用腳踏車,這是一個非常偉大的發明。
與此同時,人們對腳踏車的喜愛也讓科學家對其研究頗為重視。 當然,科學家研究的并非是腳踏車的組裝與拆卸原理,這些東西經過百年發展早就沒什麼秘密了;ADVERTISEMENT
他們更在乎的是:腳踏車到底是如何保持平衡的呢? 咱們都知道,腳踏車本身沒辦法保持平衡,它需要有支架撐起來才能立起來。
可是當腳踏車被騎行起來后,它就能非常平穩的在道路上行走, 這看似生活中最常見的物理現象,但是經過幾代科學家都沒能解釋清楚。
對此法國科學院還在1897年為腳踏車穩定運動問題設立了專門獎項,獎金還不菲; 往后的時間里,不斷有科學家挑戰這個獎項,但很可惜大家都失敗了。
不過在學術界仍然誕生了不少理論,盡管這些理論經不起嚴謹的實驗,仍然停留在猜想階段。
例如部分科學家認為,能使腳踏車在移動中保持平衡的,大概是「陀螺效應」,即:重力對高速旋轉中的物體產生的對支撐點的力矩不會使其發生傾倒,而是小角度的進動。
當腳踏車開始移動后,所產生的角動量守恒可以讓其產生長時間的穩定,即便沒有人駕駛,只要那種動能還在,腳踏車仍然能保持一段時間。
不過後來這種觀點被否定了, 因為在1970年有人制造出來一輛輪胎沒有陀螺效應的腳踏車,但該車在行駛中仍然能保持平衡。
所以說或許陀螺效應對腳踏車的平衡起到一定的影響,但并非是最核心因素 。後來還有人提出一種「腳輪效應」,就是說當腳踏車出現傾斜時,其前輪會傾斜一側產生偏轉角,后腳踏車就會因偏轉角造成的離心力給扶正。但後來這種說法也被推翻了。
大家想過沒有,明明是非常簡單的運行原理, 為什麼科學家至今為止都沒找到使其平衡的真正原因呢?那是因為腳踏車在設計之初本就不是遵循科學規律來的, 從腳踏車發展過程咱們也能看到,你添磚我加瓦,腳踏車就這樣造出來了。
其本質是方便出行,讓腳踏車使用能更長久,而不是根據理論設計讓其科學運行,能跑不就行了嗎!
現在腳踏車仍然是我們生活中不可被分割的一部分, 大家在閑暇之余也可以嘗試著去研究一下,為何腳踏車能在騎行過程中保持平衡呢?
這困惑了物理界200多年的謎題,或許就掌握在你手中。研究出來了別忘了給法國相關機構報喜,到時候鐵定名利雙收!
代表者: 土屋千冬
郵便番号:114-0001
住所:東京都北区東十条3丁目16番4号
資本金:2,000,000円
設立日:2023年03月07日