為何在急刹車時,自行車容易翻覆?

本文围绕急刹前闸导致自行車容易翻覆的问题,解释了其原理:在車速较高时,急刹前闸会使前轮抱死,前轮与地面之间的静摩擦力变为滑动摩擦力。由于后轮的滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,可以忽略不计。考虑到自行車的惯性,以自行車为参照系时,惯性力产生的转动力矩若等于或大于自行車与人整体所受重力的力矩,后轮就会翘起并向前倾斜,且刹車越快,自行車越容易翻覆。

為何在急刹車時,自行車容易翻覆?

骑自行車時,如果在車速較快的情況下突然急踩前刹車,很容易發生危险的翻車事故。為什麼會這樣呢?這都是摩擦力在作怪。

急踩前刹車會導致翻車的风险。当急踩自行車前刹車時,前輪被制動,前輪與地面之間的摩擦力從正常行駛時的静摩擦力變為滑動摩擦力;後輪與地面之間仍為滾動摩擦力。由于滾動摩擦力遠小於滑動摩擦力,因此可以忽略不計,即自行車在水平方向上只考慮前輪所受的滑動摩擦力。由于自行車具有惯性,在刹車瞬间仍以原速度前進。如果以自行車為參照系,自行車會受到一個與運動方向一致的惯性力作用;前輪着地处為支点,惯性力產生的轉动力矩等于或大于自行車與人體整体所受重力的力矩,此時,自行車後輪所受的地面支持力為零,即自行車會翘起來,整體向前倾斜。刹車越快,惯性力越大,惯性力產生的轉动力矩也越大,越容易翻車。