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海南在科学上刊登论文的几个卧式砂磨机自行车科

发布时间:2021-10-19 16:15:32 人气:7082 来源:

  传统的自行车终会被重新设计,但我们现在就想要这样的车子。所以,我们才说,要给自行车里放进点科学。

  次以这么科学的方式重新设计自行车。更先进行的改革便是自行车坐垫和带车手的头管之间的角度。此外,也会对两轮之间距离,以及前叉的几何结构进行革新。

  与“自行车科学家”展开合作的荷兰自行车商巴特维斯负责人罗伯·里根莫特

  关于自行车,你以为能自己修理,就算在行了?尝试回答这几个问题:如果骑车时不扶把手,可以一直坚持下去吗?自行车为何不能自己竖着不倒?看似简单的自行车中存在哪些数学和物理原理?完美自行车应该什么样?就是这些问题,让15世纪的达·芬奇伤了脑筋,而今天的自行车家同样回答不了。经过150年的演化,自行车不只是代步工具了,卧式砂磨机它甚至发展出美学意义,卧式砂磨机成为一种文化符号,但是令人诧异的是,人们竟然不知道自行车的全部工作原理。

  近,一向庄重的《科学》杂志收录了一篇名为“一辆自行车可以不带陀螺或轮脚作用而自我平衡”的论文。这题目够让人忍俊不禁了,自行车居然跟基因、脑神经科学、粒子物理等前沿科学挤在一起,寒碜得要命。但是有一点要牢记,《科学》杂志不是在搞“科技扶贫”,自行车也不像人们想象得那么简单。自行车从150年前发展到今天,已经成为普通的交通工具,但如何设计一辆完美自行车,依然是谜团。在《科学》上刊登论文的几个自行车科学家认为,要找到自行车的物理本质,更先要从平衡性出发。

  车头是大部分人调整自行车的工具。骑自行车时,人们会随时调整车头,一旦车子看着要往某边倾斜,我们便会调整车头让其重新回到轨道上来。

  但也有人可以潇洒地不扶车把骑车,他们利用身体的倾斜度调整来控制自行车的平衡。

  不过,哪怕没有人骑,自行车自己也可以调整平衡:把一辆自行车推一下,它会自动向前行驶一段路,直到倒下,这个过程被称为“自我平衡”或“自我稳固”。这个特征,曾经在过去的一百多年中困惑了很多人。

  “为什么自行车会在需要的时刻自己掌舵,我们目前还没有简单的物理学解释。”研究论文中写道。

  不过,这群把物理天赋用在自行车而不是宇宙大爆炸上的物理学家们,还是找到了一些研究线索。虽然我们还是不知道自行车到底怎么保持自我平衡,但至少他们把原因缩小到几个方面。

  在获过诺贝尔奖提名的物理学家阿诺德·索菲尔德参加的一篇研究论文中提到,自行车能够自我平衡是类似“陀螺”的一种表现。陀螺会产生自旋,随着能量消减而停下来,自行车也有同样的作用。陀螺仪作用在导航定位系统中起了很大的作用,而阿诺德等人也认为,在自行车的平衡力上,陀螺也发挥了关键作用。

  此外,一些科学家认为,自行车主要是由于“轮脚作用”而能够保持一定程度上的平衡。所谓“轮脚”作用,即自行车的前轮可以像超市购物车的前轮一样起到方向控制作用。

  不过,在这次新的研究中,这群自行车科学家们则提出,自行车可以既不像陀螺,又不像超市购物车前轮那样实现自我平衡。此前的理论并不一定适用,很多依此增加了车轮陀螺作用或主动驾驶能力的自行车,稳定性并没有增加多少,而且一旦速度提高,就失去了陀螺效应,反而平衡能力减少。

  除了否定陀螺和轮脚作用的关键性之外,他们的实验还显示,卧式砂磨机自行车重量分布可能对平衡起到很大的作用,特别是自行车前部重量中心的位置,可能极大影响了自行车稳定性。

  虽然科学家依然没有得出自行车的完美数学公式,但是,至少他们得到了一些启发陀螺、轮脚作用和自行车前部重心位置这三点,虽然不会各自对平衡力起决定性作用,但可能三者有一股微妙的交互关联,影响自行车的平衡力。研究论文中提到,他们发现当对这三点调整失误后,反而会令自行车更为不稳定。

  研究者还提到,决定一辆自行车的稳定性还有其他很多因素,比如驾驶轴的几何原理,两轮之间的距离或更重要的车体重量分布。

  “自行车演化到今天,都是现行常规的设计,但在设计空间上,还有很多地方有着开发潜能。”论文中写道。这群科学家,希望自己的理论研究,能让人们打开思路。
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