자전거가 굴러갈때 왜넘어지지 않을까요?

Question

자전거를 그냥 세워두면 넘어지는데 자전거를 타면(굴러갈때) 넘어지지않는 이유는 무엇일까요?

무게중심과 추진력때문인가요?

Answer 1

자전거가 넘어지지 않는 이유는 여러 가지가 있습니다.

그 중 대표적인 이유 두 가지만 소개해드리겠습니다.

1. 자이로 효과

회전하는 회전체가 그 회전축을 일정하게 유지하려는 성질입니다.

자전거나 오토바이가 직진할 때 속도가 빨라질수록 그 안정성이 높아집니다.

2. 회전관성

관성의 법칙에 의해 외부로 부터 힘이 작용하지 않으면 물체의 운동 상태가 변하지 않습니다.

이미 굴러가는 자전거는 계속 굴러가려고 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

자전거가 넘어지지 않는 이유는원심력과 무게중심이 잘 맞아서 입니다.
넘어지려 하는 쪽으로 핸들을 꺾게되면 원심력이 작용하여 바로 세워주고,
무게중심을 잘 맞추면 애초에 넘어지려는 방향이 결정되지 않습니다.

속도가 빠를수록 원심력도 강해지므로, 속도를 많이 낼 수록 중심 잡기가 쉬워집니다.

감사합니다.

Answer 3

자전거 바퀴가 회전하고 물체가 앞으로 전진하게 되면 좌우 양측에서 내측으로 물체를 밀어내는 복원토크가 생기게 됩니다.

이때문에 어느쪽으로도 넘어지지 않고 서있는 현상이 일어나게 되며

속도가 작아지면 이 복원토크가 약해지면서 중력등의 영향으로 한쪽으로 쓰러지게 되는것입니다.

즉, 넘어질까봐 무서워서 천천히 자전거를 타면 반드시 넘어진다는것입니다.