淺談逆操舵

生活科學趣談

小時候看到大哥哥們騎腳踏車放雙手覺得很神奇,特別是轉彎時也不碰手把,身體一傾就過彎了

這個放雙手能平衡的機制,相對於常見的「角動量守恆」或是「進動」的解釋,下一則影片說明的最精準

騎腳踏車轉彎時,不管手有沒有握住手把,身體都得朝向欲轉彎的方向傾斜來壓車,這樣才能順利過彎,這是傳統的轉彎應對方式(暫且稱為 Steering:正操舵)。這種轉向模式通常適用於騎速較慢的時候,因為傾斜身體對系統所產生的 力矩 在車輪轉動的轉速較小時(較小的角動量),會有較明顯的轉彎效果。

 

但是倘若車速太快而突遇緊急狀況時(e.g.須急閃正前方車輛或坑洞),這種依賴身體傾斜的傳統轉向模式就會反應不及。在這種身體來不及傾斜而只將手把轉向時,會造成與預期轉向相反的結果。比如下則影片中的機車騎士當他突遇前方來車而欲向右閃躲時,出現過幾次明明突然將手把向右彎,但車行方向卻是往左彎,最後導致車禍意外的憾事

從前方來觀察車行的動線會比較容易明瞭(圖片來源:維基資料)
第 2 張圖:身體不傾斜,左手瞬間往前推一下
第 3 張圖:電動車立刻向車行左方傾斜
第 4 張圖:接著人就會順勢倒向左方,電動車於是左彎轉向

這種轉彎技巧就稱為”逆操舵 Countersteering“,就是當遇到須緊急左彎時,左手就往前推動一下手把

原理解析:

比較直白的解釋就是:「當身體不傾斜而突然向前推動左手把時,由於人車系統具有直線運動慣性,地面因而能施予前輪側向摩擦力,造成車子瞬間往前方傾倒,重心就會落在前後輪觸地點連線的左方。這就如同身體左傾的左彎效果,只不過這種傾倒的反應快多了」。傾斜之後的手把須回正,這時只需將推車的力道收回就能自動回正(機制在前面第二則影片中有解釋)。由於此時的車身是傾斜的,若太斜則須適度補油門以維持過彎平衡。

警語:欲練習這種逆操舵的技巧請穿著防護配備,並在安全的場地中進行。

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