学骑自行车的范文

2024-05-26

学骑自行车的范文（精选4篇）

篇1：学骑自行车的范文

每个人都有个童年，每个人的童年都是天真浪漫的。但是但是童年的时候，你是否觉得自己有时候已经长大了呢?我也是。那么让我带领你们去看看我的童年吧。

在我六岁的时候，我我看别人家的小孩子都在那儿学自行车，跑的可欢了。心里就痒痒的，也想学。于是爸爸就带我去买了一个，我看到崭新的自行车上面被阳光照耀的闪闪发光，高兴极了，迫不及待的想上去骑，可是被他阻止了了。他告诉我，骑车也需要一定的技巧，我才刚买到，不能骑两个轮子，得骑四个轮子。于是，他在我后面一个轮子的左右分别装了两个小车轮。我刚开始骑的挺欢的，但是骑了一段时间之后，我发现好像只有我骑四个轮子，别人都是骑两个轮子。于是我让他把后边两个多余的轮子去掉。但是去掉之后我才发现虽然去掉了，但是，怎么骑呢?我想骑车嘛，肯定首先要保持平衡，不平衡它是没有办法骑的，但是怎么个骑法我还不知道。于是，我就去请教爸爸。他带着我来到翠明湖，里边有一段很大的操场，可以在那里练习练习。刚开始他扶着我慢慢的骑，但是后来我渐渐的骑快了，感觉也没什么差别。停了一会儿，我又骑上车之后慢慢的加快了速，爸爸也跟着跑了起来。跑了很久之后，我停下车才发现爸爸早已松开手了。我发现这个事情后，急忙跑了回去，站在爸爸旁边，使劲的埋怨他，埋怨她刚才不应该将他的手松开。因为那个时候我还不知道他把手松开了，万一我摔了呢。但是我埋怨过后，发现我自己能单独骑了，于是想再展示一遍，没想到出现了意外。正当我骑的欢的时候，没看见前面有一块儿石头，于是朝上面撞上去，一个重心不稳，一下子就摔在了地上。当时手都擦破了，血差点流出来。疼得我直冒冷汗。我大声叫了爸爸几声，他听到了连忙赶过来看。要是换作以前，我肯定疼的哇哇大哭，但这次却冷静了下来。我回家时，爸爸替我包扎伤口时，我突然间感觉到自己长大了，比以前冷静了许多，还的学会了骑自行车。

每个人都有自己长大的时候，而我们每个人长大的时候，多的都是冷静，包容和体贴。当我们掌握这三样的时候，我们才算是真正长大了。

篇2：学骑自行车的范文

我们把自行车推出了家，来到空地上。爸爸叫我骑上车，先坐稳，然后他在后面扶着车，指挥着我。妈妈就在一旁看着我练习骑车。这时，爸爸发话了，他叫我眼睛看前面，身体坐直，两只手扶正车把，脚要用力蹬。还叫我不要担心摔倒，他会在后面保护我的。我照着爸爸的话开始吃力的蹬车，但是就是坐不稳，身子扭来扭去。我非常害怕摔倒。突然，爸爸大声地说：“身子坐直，眼睛看前面!”可把我吓了一大跳，差点从车上摔下来，幸亏有他在后面保护我。他还说：“怕什么呀，我不是在你后面吗?”骑了没几圈，我就已经满头大汗了。站在一旁的妈妈说：“太热了，先休息一下吧。”于是，我们喝了点水，小歇了一会儿。

又开始练车了。这次，我确信爸爸能保护好我，因为我确实没有摔倒。于是，我放开胆子练习。开始转圈，可是这圈一转，却感觉停不下来了。我好害怕，就大声向爸爸求救：“爸爸我怕!爸爸我怕!”爸爸叫我用手控制好车把，可是车子好像不听我的使唤。这时，爸爸控制住了车子。车终于停了下来，我也松了一口气。妈妈见我这样吃力，心疼地说：“今天就练到这儿，明天再练吧。”可是倔强的我还想练。我见爸爸已经累得气喘吁吁，就叫他去休息一下，我自己练。这时，爸爸又教了我一招：“学骑自行车要先学会控制车子的平衡。你先坐在自行车后座上，身体尽量坐正，眼睛要看前方，慢慢地在地上走，然后试着双脚离地。”

我照着爸爸的方法开始做，一开始的时候怎么也把握不好，感觉车子总是要倒。功夫不负有心人，在我坚持不懈地练习下，终于掌握了一点骑自行车的技巧。

篇3：自行车的学问

比黄履庄大一岁的清初词人纳兰性德 (1655— 1685) 在他的的笔记小说《渌水亭杂识》中有一段记载:“武侯木牛流马,古有言是小车者. 西人有自行车,前轮绝小,后轮绝大,以高临下之势. 故平地以得自行. 或即木牛流马乎. 而坎曲折,大费人力也.” 可见在清初,西方传教士就已经把当时西方的自行车传到中国来了. 这里说由于前轮小后轮大, 能够 “以高临下” 所以平地能够自行的说法,从力学上是没有道理的. 这是在当时力学学科还不成熟, 力学知识也不普及的情形下的一种蒙昧的猜想,是可以理解的. 至于说到高低不平的道路上,大费人力,也是可以理解的. 纳兰性德提到的自行车,大约形如图2或图3,不过用链条传动的自行车,约要到19世纪末才普遍使用.

图 2 前轮小而后轮大的自行车

图 3 最早有链条传动的自行车

现今,对于一般人来说,骑自行车是轻而易举的事情. 早期的研究大多集中注意于如何加速的问题. 事实已经证明,它是一种最省力最优秀的非机动交通工具. 不过要讲清楚行进中的自行车为什么不倒的问题,即自行车的控制的问题,可不那么简单. 这就是所谓的 “自行车稳定性” 的问题,即有两个轮子支起来的自行车,在行进时为什么居然非常稳当不会倾覆?一百多年来这项研究吸引了许多著名的力学家、物理学家乃至数学家参加,累计发表的有名的论文,包括以英、德、法、俄、意大利等各种语言的论文,在百篇以上,其中还有博士、硕士和学士的毕业论文,特别是1897年法国科学院,还为之设立过一次悬赏 (prix fourneyron competition). 令人惊异的是,迄今这个问题很难说已经最后解决了, 人们还在继续研究.

从1869年英国杰出的力学家、工程师和热力学家兰金 (William John Macquorn Rankine,1820— 1872) 发表了一篇题为《自行车运动的动力学原理》 (On the dynamical principles of the motion of velocipedes) 的文章, 是最早讨论自行车平衡和驾驶的文章. 那篇文章只是半定性的讨论,对后人的影响不大. 其后,茹斯 (G. G. R. Routh)(1899年)、惠普耳 (Francis Whipple)(1899年)[1]都相继发表论文. 卡法罗 (E.Carvallo)(1899—1901年提交了300页的论文,为此获得法国科学院的悬赏. 其后,德国著名的物理学家索墨菲 (Arnold Sommerfeld)(1910年)、德国著名数学家克莱因 (Felix Klein)(1910年)、著名力学家铁木辛科和杨 (Timoshenko and Young)[2]、力学家邓哈托 (J. P. Den Hartog)(1948年) 都在他们的著作或论文中论及自行车的稳定性问题. 在他们之后有更多的人讨论,其中有若干篇学位论文.

在1869年到1970年这一百年间发表的这许多论文,对自行车行驶的稳定性,提出了各种模型,也列出了不同类型的微分方程组. 不过其中影响比较大的一种说法,就是自行车前轮的陀螺效应,以至于在许多通俗读物中都以这种观点来解释自行车的稳定性.

对于陀螺效应自行车稳定性的解释. 我们简要地来做说明. 你拿一枚硬币,让它在平面上滚动. 如果起始时刻让它略微倾斜,比方说如图4倾向左侧,你就会发现,它会向倾斜的这方拐弯,当倾斜角变得愈大时,拐弯的曲率也愈大. 最后到倾倒为止.

现在我们把这个现象从力学上加以分析. 倾斜的硬币受一个由作用在中心的重力和地面支撑力所形成力偶的作用, 就是在这个力偶作用下硬币滚动才发生拐弯. 现在我们把以上滚硬币的情况化归为图5. 令图中的圆盘为硬币,它以角速度 ω 绕X轴旋转, 圆盘的法线为OH,圆盘所受的力矩以力F与支撑处与之方向相反的力,其力矩的大小以M表示. 现在用握起来的右手四指的方向表示力矩作用的旋转方向. 那么伸直的拇指的方向便是圆盘法线H旋转的方向. 也就是说圆盘绕Y轴以角速度 ω 来旋转,这就是圆盘拐弯所要求的角速度, 就是说, 旋转圆盘,如果不受外力矩,它会按照惯性,方向不变地转动下去,如果受一个外力矩的作用,它的转动方向会转动,其转动的方向按照上述右手法则确定, 而且转动的角速度 ω 的大小是与力矩M的大小成比例的. 这就是所说的陀螺效应.

熟悉了以上的结果,我们来讨论陀螺效应如何能够使自行车行驶稳定. 设在行进时自行车欲向左侧倾倒,即前轮向左倾斜,这时骑车人操纵把手使前轮向左转,这相当于给前轮一个向左旋转的力矩,在这个力矩作用下,根据右手定则,前轮会由倾斜向直立方向运动. 同样如自行车欲向右倾倒,即前轮向右倾斜,这时骑车人通过把手使前轮向右转,这相当于给前轮一个向右旋转的力矩,在这个力矩作用下,根据右手定则,前轮会由倾斜向直立方向运动. 由此, 自行车自然会稳定地向前行驶.

无论从力学原理上来说,还是从骑车人的实际经验来看,以上自行车陀螺效应的解释都是行得通的. 所以近百年中,这种观点比较流行,以至于在许多科普书籍中,大半也是介绍这种观点的. 不过对于这种看法,也有人提出异议. 著名物理学家索墨菲说:“由车轮的构造看出,陀螺效应是很小的. 如果要加强陀螺效应,就应当尽可能用重的车轮的边缘和轮胎取代轻的. 即便如此,这样弱的陀螺效应对于系统的稳定性才会有少许的贡献. ”

除了陀螺效应的解释外,1948年铁木辛科和杨在他们所著的《高等动力学》一书中,还提出了另外一种解释. 这就是,当自行车往一侧倾斜时,骑车人就用把手将前轮转向同一侧,由于前轮转了一个角度,自行车的行进就沿着绕倾斜侧的圆周,这时,离心力向圆周外,就会把自行车扶正. 由这个解释,可以得出结论,自行车的速度愈快,所产生的离心力便愈大. 所以自行车行进的速度愈快自行车便愈容易控制. 不过,这种解释与人们的经验有点差别. 当人们在平地上把一辆自行车推行到一定速度并且撒手,自行车会无控制地稳定地前行一段,这时,即使在中途扰动它一下,它也能够恢复稳定. 这说明,自行车本身在没有驾驶的条件下便有能够稳定前行的机制.

1970年,在《今日物理》杂志上,英国人大卫 · 骏斯 ( David E. H. Jones) 发表了一篇文章[3]. 这篇文章对后来的研究影响很大. 文章报道了作者自制了一辆没有前轮陀螺效应的自行车 (图6),照样能够稳定地行驶. 文章用事实证实了陀螺效应对于自行车行驶的稳定性不是主要的.

骏斯的办法是,在普通自行车前轮边上,再增加一个平行的轮子,这个轮子通过传动与前轮旋转方向相反,旋转速度相同,这样从整体上说就抵消了前轮的陀螺效应. 尽管这样,这辆自行车,仍然能够行驶自如没有任何困难.

既然陀螺效应不是自行车稳定前行的主要因素. 而且即使没有驾驶,在一定速度之下自行车前行也是稳定的,于是就需要寻求新的使自行车稳定的因素.

骏斯最后的结论,是基于我们平常的经验. 当我们将自行车直立时,自行车前轮是向前而没有偏转角的. 如果我们让自行车倾斜一个角度,相应地,自行车的前轮也就会随之偏转一个角度. 这说明,前轮的中心高度是自行车的倾斜角与前轮的偏转角的函数. 在自行车倾斜时,前轮会偏转,以使前轮的重心 (即前轮的轮心) 取最低的位置. 之所以能够这样,是和自行车构造中设计有一个 “前轮尾迹” 的长度有关, 见图7. 骏斯用计算机计算了前叉点 (即过前轮中心水平线与前叉直线部分的延长线的交点) 与自行车的倾斜角和前轮偏转角的关系. 他称之为 “驾驶几何”(steering geometry). 有了这个结果,就能够解释自行车行驶的稳定性问题了.

原来当行驶的自行车有一个倾斜角时,自行车的前轮由于有 “前轮尾迹” 的缘故,会自动向倾斜的一侧产生一个偏转角,由于有这个偏转角,自行车靠转弯的离心力便会扶正. 因此即使没有人驾驶,在一定的速度之下,直行的自行车,运动也是稳定的.

骏斯还研究了前轮尾迹为负的情形 (见图8). 这种情形下,自行车是很难于驾驶的. 因为当自行车倾斜时,它的自然状态,是前轮向稳定行进所需要的反方向偏转. 由此他的结论是自行车的稳定性主要取决于 “前轮尾迹” 的长度,而陀螺效应只起很次要的作用. 所以在设计自行车时,“前轮尾迹” 的尺寸, 是衡量自行车控制性能的一个很重要的数据.

至此,你也许认为关于自行车行驶的稳定性问题,应当可以尘埃落定了. 其实,事情还在发展. 到2011年,5位学者在《科学》杂志上发表了一篇文章[4]. 他们论证在既没有陀螺效应也没有前轮尾迹的条件下,自行车照样可以行驶得很稳定. 他们通过一个自行车的模拟品进行实验 (图9(a)). 还是增加一个与前轮反转的辅助轮子,以消除前轮的陀螺效应 (图9(b)). 前轮尾迹是一个很小的负值. 这样的 “自行车” 在无人操纵的条件下,照样行驶得很稳定 (图9(c)). 他们对这个模型进行了理论探讨,列出了方程组,并且讨论了它的稳定行驶范围. 他们的研究表明,自行车虽然构造很简单,但在一定的质量分布情形下,实际上是一种能够自动控制其行驶稳定的交通工具. 其原因既不是陀螺效应,也不是前轮尾迹. 实在是妙不可言.

人们探讨自行车的稳定性问题,已经经过了一个半世纪. 乍一看来,似乎这样的探讨没有什么实用意义. 因为人既然已经能够自由地驾驶自行车 (图10),自行车制造也没有提出更多的要求. 这样的探求,似乎有一点书呆子的嫌疑. 不过,对于真理的探求者来说,如南朝陶弘景所言:“一事不知,以为深耻”. 对于未知的事情的寻根问底的精神,正是科学精神所在. 另一方面,自行车稳定性问题,一开始就是一个人机系统的控制稳定性的难题. 在人类实现机械化的过程中,人与机器、人与汽车、人与火车、人与飞机等等,都有一个控制稳定性的问题,而在所有这些问题中,也许人与自行车的控制问题更具有挑战性. 因为它的确看似简单而实际上却很复杂. 也正因为如此,在百多年的研究的道路上,异军迭起, 新意屡出. 迄今,也很难说已经达到尽头. 也许在继续探求中,它会在实际应用中开出新的花朵来.

备注在维基百科词条 (http://en.wikipedia.org/wiki/ Bicycle and motorcycle dynamics) 后附有许多有价值的关于自行车研究的文献,可以自由下载.

摘要：概略介绍了关于自行车文献研究的过程以及各种研究的结果.