自行车在行驶时为什么不跌倒

你家里有自行车吗？你骑过自行车吗？我们知道，自行车只有两个轮子，不骑的时候，必须用车梯支起来，或者依靠点东西，否则就会倒在地上。但骑起来时，还是只有两点着地，却不会跌倒（图7-3），这是什么原因呢？

（图7-3）自行车在行驶时不跌倒

在回答这个问题之前，先来做个简单的小实验，演示的方法非常简单。你只须用机械或电力驱动的方式将陀螺高速转动起来，强大的惯性就会使它象着了魔似的转个不休。此时的它，光影烁烁，亭亭玉立，转轴象生了根似的纹丝不动。即使地面高低不平，或者在斜面上，它也能“稳如泰山”。如果突然受到外力的干扰或冲击，它也至多摇头晃脑一阵即可复位。而且，转速越高，陀螺转得就越稳，偏离后复位也越快。科学家把陀螺的这种转轴不易改向的特性称为“定轴性”。

由上面的实验看出，陀螺在高速旋转的对候，确实具有一种不身受任何外力干扰的特性。其实不仅仅陀螺这样，凡是高速转动着的物体，都有一种能竭力保持转动轴方向不变的能力。自行车的前轮和后轮在行驶的时候，就是两个迅速转动的物体，它也有保持转动轴方向不变的能力。这个能力就使自行车不会倒下。

人骑在车上，有时候也会使车向一边倾侧而失去平衡，这时只要扶正车把，就可以调整前轮的位置；而且骑车人的上身也是不断地在改变位置，使车子保持平衡，这些调整位置的动作，是骑车人习惯了的，不必经过思考。自行车停下来的时候，轮子不转动了，那种自动维持轮轴方向不变的能力消失了，车子就容易倒下来。如果一定要使车子不倒，那只能依靠身体的平衡动作来做到这一点。杂技演员能够在一辆不动的自行车上表演各种精彩节目，是因为演员们熟练地掌握了保持平衡的技巧。

科学小链接

“魔车”翻不倒的奥秘

1914年，英国人莎尔利和俄国工程师希洛夫斯基不约而同地用同样原理，制成了一辆前后各一轮的双轮汽车（当时人们称它为“魔车”），并在英国举行了一次旅行表演，从伯明翰一直开到伦敦，最后还到海德公园兜了一圈，使整个欧洲为之轰动。殊不知，“魔车”翻不倒的奥秘并不在发动机，而是安装于车座的陀螺稳定器在起着稳定作用，它在高速转动时所产生的惯性复位力矩，克服了车身自重所引起的倾覆力矩。