体验自行车转弯时的情景

　　在广场上骑自行车沿直线行进，停止用力蹬脚蹬，再使自行车转弯。可以进行多次实验，例如维持各次的速率相同，而不断减小各次转弯的半径，或者维持各次的转弯半径相同而改变自行车前进的速率，观察自行车转弯时产生的现象，再结合感受分析自行车转弯的原理。

　　在实验中，你可体会到自行车转弯时的感受。一是要使车把偏转，二是车身倾斜。如果要使车子转弯半径减小，车把偏转角度就要大些，车身倾斜得也越厉害些。如果保持转弯半径相同，车速越大，转弯时车身倾斜也要越厉害。但如果车把偏转角度过大，或车身倾斜过于厉害，车子就会打滑，骑车人就会摔倒。

　　下面就车把偏转和车身倾斜这两方面的作用分别做一介绍：

　　（1）车把偏转时如图2．2－2所示。由于车子有维持v₀方向的趋势，地面对前轮的摩擦力f与v₀方向相反，f可分解为沿轮面向后的f′和垂直于轮面的f′′。f′是车子沿新 方向前进的阻力，f′′的作用是为车子转弯提供向心力。如果f′′大于最大静摩擦力，车子就要打滑。

　　（2）车身倾斜后的受力情况如图2．2－3所示。由于车身倾斜，出现了向外打滑的趋势，地面对车子就产生了向内的静摩擦力，它提供车子转弯的向心力。速度越大，转弯半径越小，要求车子提供的向心力越大（F_向＝m（v²/R）），因此车身需要倾斜得更厉害，但如果超出最大静摩擦力，车子就向外打滑，从而无法维持车子在竖直方向上的平衡状态。