自全球变暖日益严重以来，中国开始倡导节能减排、绿色旅游，呼吁人们乘坐公共交通，减少驾驶。此外，在互联网和手机快速发展的共同作用下，中国已经进入了一个使用手机可以走遍世界的时代，共享经济诞生了。

除了公共交通，现代年轻人最常用的交通工具是共享自行车。骑自行车旅行不仅环保，而且健康。但是你知道吗？这辆小自行车背后其实有很多谜题。

自行车在每个人心中都留下了深刻的印象，无论是坐在家庭自行车后座上上学，还是年轻时和同学在学校门口的路上赛车，自行车似乎出现在我们生活的每个阶段。但很多人经常感到困惑，为什么自行车不会倒下呢？

自行车历史

自行车发明至今已有200多年的历史。它是一种复杂的人力机械，由多种简单的机械组成，被称为人类最成功的发明之一。最早的自行车发明者是一个名叫西夫拉克的法国人。1970年，他走在街上，被路过的马车溅到泥里，从而产生了建造小马车的想法。这种小马车是将四轮马车从中间劈开，变成前后只有一个轮子的车。这辆古老的自行车没有转向和驱动装置，甚至没有我们认为必要的踏板。当我们骑自行车时，我们只能自己向前推。

之后，许多人对自行车有了改进的想法。例如，英国铁匠麦克米伦为自行车安装了踏板，并连接了后轮轴的曲柄和踏板。然而，由于没有刹车，这种自行车的安全性很低。

经过许多人的改进，类似于现代自行车的原型终于在1974年诞生了。一个英国人安装了链条和齿轮，但和上面的旧自行车一样，前轮大，后轮小。1888年，第一辆现代自行车出现了，其安全性比以前提高了很多，可以通过前叉掌握自行车的方向。

100多年来，自行车发展迅速，质量越来越好。根据不同的人群和自行车环境，设计了各种类型供人们选择。例如，有道路自行车、健身自行车、场地自行车、山地自行车、速降自行车等。值得一提的是，随着自行车类型的增加，越来越多的人骑自行车旅行。它们已经成为道路上美丽的风景，尤其是骑自行车去西藏。这是许多人的梦想。

然而，我们应该提醒你，在上路之前，你应该在长途骑行前做好充分的准备。你不能冲动行事，尤其是在去高海拔地区之前，你应该考虑你的身体是否能承受。

陀螺效应

在美国科普cove杂志《Diazin》中，自行车物理故事被列入世界顶级科学故事，排名第26位。国家科学院甚至为基础研究课题设立了自行车不倒立奖项。在物理学家看来，自行车不倒一直是一个未解之谜。因此，经过长时间的研究，他们给出了各种原因的猜测，其中陀螺效应是最受认可的。

陀螺效应是指重力对高速旋转中陀螺产生的支撑点的扭矩不会使其倾倒，而是从小角度移动。

当我们还是个孩子的时候，我们都应该玩陀螺仪。它的形状通常是上宽下窄。在这样一个头重脚轻的设计下，它可以一直保持旋转。即使遇到地面上的小障碍，它也不会弯曲。真是太神奇了。这是因为物体的惯性会使旋转物体处于稳定运动状态。当陀螺仪动力不足时，用鞭子再次旋转。这叫陀螺效应。

但只要看看陀螺仪，我们就能理解，但自行车是如何旋转的呢？当然，不是自行车整体旋转，而是自行车轮，当前后轮开始旋转时，会产生陀螺效应，陀螺效应越快，越稳定，当我们遇到红灯明显减速或完全停车时，自行车就会倒在旁边。

由此可见，陀螺效应在保持自行车平衡方面发挥着巨大的作用。北京大学的一位物理教授在文章《自行车知识》中详细讨论了这个问题。他用硬币滚动比较自行车，指出当自行车倾斜时，如果它向左，人们会左转前轮，这实际上给了前轮一个上述陀螺效应定义中的扭矩相同。在这种作用下，前轮将从倾斜变为直立。

离心力效应

另一个原因是离心力效应，实际上类似于陀螺效应，指的是正在进行圆周运动的物体，因为会有惯性因素，物体会逐渐远离中心。离心力本质上是一种虚拟力，或者可以称为惯性力，与向心力相对。滚筒洗衣机利用这个原理把衣服里的水扔干。

自行车车轮开始旋转后，其每一点都受到离心力的约束，类似于无数紧绷的绳子向外拉车轮。当自行车快要倒下时，向外的离心力会把它拖回正轨。当我们的速度减慢，接近停车时，离心力就不会那么明显了。简单地说，向外倾斜的力和离心力达到了守恒，相互拉动使自行车处于稳定状态。

与陀螺效应一样，离心力的大小也与轮轴旋转速度有关，离心力越快越大。

在离心力的作用下，出现了许多双手脱下手柄的勇士，这也反映了自行车从侧面不会倒下。它不完全依赖于车把的控制，因为它仍然可以在双手脱下手柄的状态下顺利前进。

离心力在宇宙天体的运动中也很常见。例如，地球的自然卫星月球在重力作用下一直围绕着地球进行惯性运动，具有离心力作用。流星锤常用于武器杂耍。如果你抓住一端，挥动几圈，锤体就会以恒定的速度运动。生活中的离心力效应仍然很常见，但我们没有注意到。

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其他原因

因为自行车为什么不倒车的问题一直没有准确的结论，每个人都可以提出不同的观点。因此，除了以上两种主流观点外，还有许多观点等待证明。这里有其他原因向您展示。

首先是夹角。有人指出，自行车把手与前轮垂直线之间有夹角，削弱了倾斜倾向。当然，这也是基于自行车前后重心的不同。他们认为自行车后轮多个装置产生的重量会降低后轮重心。一旦前轮倾倒，就可以传递给后轮。

车把转向轴与重力线有夹角。根据三角关系，夹角越大，传递给转向轴的力越小。

因此，这一观点指出，这种夹角在自行车平衡中起着重要作用。

其次，人的主观动态调整效果主要是由于车把是调整倾倒方向的主要原因。因为当我们行驶时，我们可以随时调整车把的方向。当我们意识到我们想倾倒时，我们可以将行驶曲率的半径变为r=v2/gtanδ，以避免倾倒。

人的主观能动性表现在及时准确地反馈和调整v、r、δ，使人处于动态平衡之中。

最后一种观点混合了上面所有的猜测，认为自行车不会倒下的现象实际上是多重效应的综合体现。上述陀螺效应和离心效应实际上具有角动量守恒定律，起着主要作用。当然，车把的夹角和人的主观能动性控制也是必不可少的。在不同的条件下，各种效应的比例是不同的。例如，自行车中的车把夹角和人本身对车把的控制不是很重要。陀螺效应或离心力应该更明显。

新型自行车

基于上述原则，许多研究人员设计了一种新型自行车。这种自行车在这种情况下稳步前进，无需车把或陀螺效应。虽然这辆车没有陀螺效应和把手，但它没有座椅。显然，它只是物理学家设计的模型车来证明理论，但他们相信，基于这种新型自行车的理论，他们可以在未来设计类似的傻瓜自行车。

费城公司开发了一种自行车，可以在没有外力帮助的情况下保持平衡。为了增加陀螺效应的影响，他们直接在前轮上安装了陀螺仪，可以通过车把控制陀螺仪。当系统检测到它即将倾倒时，它会自动旋转车把。他们说，设计的初衷是帮助孩子掌握自行车技能，这种智能设备可以防止孩子在学习驾驶时摔倒。

但是，如果孩子习惯了这种智能帮助，卸下陀螺仪后肯定不适应，难道不是要从零开始学习吗？因此，新自行车尚未投入大规模生产，公司表示需要继续改进和调查市场需求。

结语

经过艰苦的研究，科学家们认为自行车在驾驶过程中不会倾倒，因为这些原因，当然，至于具体的原因，目前还没有得出结论，可以说这个问题在物理学领域仍然是一个未解决的谜。

这可能是科学家和普通人之间最大的区别。在他们看来，这种普通的事情很难解释清楚。作为普通人，虽然我们对此很好奇，但我们没有深入研究，最终结束了。

如果你想探索科学，你需要始终保持好奇心和探索的欲望，即使这个问题的答案对世界没有影响，所以科学似乎是一门为未来而诞生的学科。