Почему находящийся в покое велосипед сразу падает на одну из сторон,а в движещемся состоянии он не падает?Что-то связанное с импульсом или сохранением энергии?

138
2
0
14 мая
19:59
май
2016

Закон сохранения импульса - чем больше скорость движения (v) велосипеда с массой m, тем больше импульс (m*v), то есть тем больший импульс надо ему передать, чтобы отклонить его на одно и то же расстояние (достаточное для падения), в направлении не совпадающем с направлением его движения. Про это в огромном числе физических книжек есть хорошая картинка с направлением сил, но я ее чего-то найти не могу.

Когда велосипед стоит неподвижно, то его импульс равен 0, поскольку v=0, поэтому, пренебрегая всем на свете и рассматривая сферический велосипед в вакууме, для того, чтобы изменить его положение достаточно любого усилия. На самом деле, конечно, не любого, но очень маленького по сравнению с усилием по смещению велосипеда, движущегося на средней для велосипедов скорости. Собственно, обычно неподвижный велосипед падает сам, поскольку его центр масс хоть чуть-чуть, но не совпадает с нормалью и этого вполне достаточно, чтобы он упал. Хотя теоретически очень симметричный по нагрузкам велосипед можно поставить идеально вертикально и тогда он не упадет, пока какая-нибудь мышка мимо не пробежит и хвостиком не махнет.

9
5
май
2016

Большую роль играет закон сохранения момента импульса ("импульса вращения") раскрученного колеса. Тот же самый эффект почему раскрученная юла не падает. В физике это называется спящий волчок: когда волчок раскручен достаточно быстро, положение неустойчивого равновесия становится положением устойчивого. Так же и с колесом, если начать его наклонять, оно не будет просто наклоняться, а станет прецессировать, то есть ось вращения сама начнет вращаться, как если бы вы толкнули раскрученную юлу вбок и она начала бы покачиваться, описывая круги. Сцепление с дорогой будет гасить эту прецессию, и велосипед будет оставаться ровным. 

1
0
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта