无人骑的自行车之谜

实验用的 TMS 自行车

一种没有人骑的自行车为了保持直立可自我平衡并能向前滑行很长的距离。 但是，这种自我稳定的基础物理机制是什么呢？ 由J. D. G. Kooijman及其同事所开展的新的研究证明，有关这种平衡行为的传统观念是具有误导性的。 研究人员设计了一种新型、简化的自行车，它甚至在没有前轮陀螺扭矩和转向轮后倾效应（在先前的研究中，这两种效应被认为与自行车的自我平衡有关）的情况下仍然可在向坡下滑行的时候通过自我纠正而行驶。

他们的新型自行车（称作二质量滑行模型，或TMS）用的是与在其上方的反向旋转盘相接触的小轮子，这些反向旋转盘可向后旋转以消除陀螺扭矩。 研究人员还将前轮的旋转轴后移到把手的后方以摆脱见于购物手推车轮子的后倾效应。 在没有人骑的情况下，这种TMS自行车仍然可以稳定地向前移动，因此Kooijman及其同事说，陀螺扭矩和后倾拖距效应从来就不是自行车自己平衡所必须的。 相反，研究人员提出，质量分布在许多因素之中起到了自行车自我稳定的一个关键性的作用。 他们的发现提示，现代的自行车设计还没有实现它们的最大潜力。

EurekAlert!