自行車捏前剎時,多快的速度會摔倒?
經常騎車上班。體重也算較胖吧。經常聽到有長輩說,捏閘的時候,不要捏前剎。會翻車的。
到底多少體重,多少速度的時候,急捏前剎能把人甩出去呢?
樓上答案各種錯,很多車友玩了多年依然沒有掌握科學剎車觀。簡單來說:
1. 前剎車是主力制動,緊急情況下前後一起剎車,冒著前空翻的危險也不要滾下山或者捲入汽車車輪。
2.速度多少會前空翻沒有定論,取決於你什麼車,什麼姿勢,剎車力道,等等,變數茫茫多,討論這個問題沒有意義
3.要在剎車一瞬間立刻做出緊急剎車姿勢,如圖。
剎車的標準姿勢,同時也是山地車下坡的基本姿勢,雙腳踏在腳踏上,腳心微微向前下方(左右腳誰在前看個人習慣),腳踏處在三點鐘和九點鐘位置,屁股離開坐墊,雙膝雙肘微曲做好吸震緩衝準備,身體向後下方坐(就是後輪那個位置)菊花靠近後輪,重心落在雙腳上,手掌上不要有什麼壓力。
下圖是我-,-
下圖是某老外。侵刪
因此,經常騎車的人一定要找一片沒人的空地,進行剎車練習,速度逐漸提升,剎車力度也逐漸增強,漸漸找到後剎接近暴死、前剎猛剎但也不空翻的感覺。熟悉自己的剎車。如果你前輪使勁捏也抱死不了,說明制動力一般或者不達標,緊急情況下有可能無法有效制動。
更重要的是,要多加實踐,形成肌肉記憶和條件反射,一捏剎車就立刻變為這種姿勢,因為緊急情況下人都是下意識動作,沒有養成習慣的話就算理論再熟悉也會來不及反應的!!如上圖方可有效制動,最大程度上減少前空翻風險。
採取這種緊急制動的時候一般是高速直線前進。高速轉彎的話不管怎麼緊急剎車基本都很容易摔,只能迅速調整成直線前進然後緊急制動。
目前2000塊錢的山地車剎車力道就很大了,足以讓一個沒有訓練過的人在20km的速度緊急剎車時前空翻。(例如:Avid SD-3剎車,原來是捷安特atx 7系列的配置。BB5碟剎和油碟的力道就更不用說了。那些無法抱死前輪的朋友,該保養/升級了)
點剎是很久之前剎車性能差容易熱衰減的時候避免長距離下坡熱衰減的做法,現在剎車好很多了這種情況很少出現,而且也和緊急制動沒什麼關係。山區長距離下坡倒是有人主要用後剎車來控制速度,一是後剎車好控制,二是防止前剎車過熱導致制動失效,留在關鍵時刻緊急制動使用。
科學原理是:剎車時候輪子想要停下來,但是人還在高速向前,人如果也想停下來就要相對的向前「推」自行車。以前輪軸心取彎矩,如果不像上圖這樣做,是手掌主要在撐住車把,尤其是很多人胳膊肘是打直的,力量直接全部傳遞到車把上,有造成前空翻的彎矩。如果像上圖這樣做,是腳掌主要在蹬住腳踏,造成前空翻的危險較小。
隨便畫了個圖,注意保護視力。
影響的因素極其多。
車的形狀、你騎車的姿勢、車的重量、你的重量、車的重心位置、你的重心位置、車閘的摩擦力、路況等等。如果能有一個模型來描述這個過程的話,我覺得至少可以做一篇本科畢業論文。
放著我來吧,剛摔完不到一個月,胳膊和肋骨還沒好全。山地車重心高,急剎車極易造成側滑、甩尾和甩出,我這次就是急剎時頭朝地飛栽甩出,後輪翻壓在身上了。
先說經過吧,周五下班回家,騎行至東三環外某一段,從後面竄上一后座背個食物箱送外賣的電動車,跑到了我的左前方5米處,同我交錯並行了約有500多米後,電動車突然急剎並試圖右拐離開車道,電動車側面正好擋在了我的正前方。
見勢不妙我緊急剎車,先捏後剎,再捏前剎,並試圖左拐躲避目標,由於車速過快,且兩車相距不到5米,我的前輪還是撞到了電動車後輪上,頭朝地飛栽甩出,自行車後輪也翻壓在身上了,在撞上電動車之前,前剎捏住之後,自行車就開始側滑,還好之前堅持了兩年每天游泳一小時的鍛煉,身體的柔韌性保持的還不錯,甩飛後空中順勢翻滾,右手撐地,用手臂阻擋了一部分衝擊力,避免頭部不受傷,然後側背著地,緩衝了上半身的衝擊力,在地上趟了大概有個三五秒鐘,確認身體主要器官並無大礙之後,我就站了起來,檢查全身是否有外傷,除了右胳膊有挫傷且使不上力之外,並無它恙。
連夜去了一趟朝陽醫院,在急診室拍了個片子,萬幸,右胳膊只是軟組織挫傷,並無骨折。結果1個星期之後右側肋骨出現痛感,也不知道是不是骨折了,即使肋骨真的骨折,也只能忍著,這種地方又不能打石膏加支撐,就沒再管它了。
至於題主問多快速度會摔倒,和車況有很大的關係,至少公路車我很少遇到側滑甩尾的事情,最近換了山地車,速度稍快一點就會側滑。其實兩輪漂移也是一種安全剎車的技術。這次甩飛我的騎速比電動車略低,大約在20邁左右,且是油剎,油剎太變態了,咬的死死的。公路車20邁雙剎捏死我也有過,沒出事。
no zuo no die
ps.北京市真的還適合騎行上下班嗎?取決於你前剎有多好使。
最壞的情況,捏下去立刻抱死,動能完全轉化為重力勢能mgh=mv2/2,v=√2gh,假設車子翻轉到最高點的時候重心抬高0.4m(應該估算的夠大了),v=2.8m/s,大概時速10km就能翻過去了。我曾經針對這個問題寫過一篇文章,結果出乎意料,居然涉及到對稱性自發破缺的現象。下面針對抱剎類型的自行車剎車的物理過程進行數學建模。如果對推導過程不看興趣,可以直接跳過,看加粗、加下劃線的結論。
先針對題主的問題作初步回答:對於是否會摔倒的問題,人加上自行車構成的系統是要滿足一定條件的,如果不滿足條件,無論你的速度多高(低速情形),都不會摔倒!
- 首先我們提出一個問題:一個人騎自行車,以速度水平向前運動,總質量為。某時刻,此人突然使用前剎剎車(不用後剎),剎車片將輪胎抱死,輪胎與地面只有滑動摩擦。設輪胎與地面的滑動摩擦係數為。既然這裡題主問多快的速度,會摔倒,我們就根據上面的條件來建模,看看在什麼條件下,自行車會摔倒。
- 先理想化這個問題,對一些數據和情形提出假設:
1. 假設自行車加上人的質心距離地面的高度為
2. 質心在水平方向上,與前輪跟地面的接觸點P(記作這個點,對以後的分析至關重要)的距離為
3. 兩個輪胎之間的距離為
4. 忽略空氣阻力
圖1列出我們分析這個問題可能需要的數據
圖1. 分析問題所需的數據,其中紅點為系統的質心
- 如圖2所示,系統在質心處受到豎直向下的重力,水平向後的摩擦力,以及地面對前輪的支撐力,對後輪的支撐力,考慮受力平衡,應有.
剎車後,系統受到來自地面的摩擦力,動量會減少。這個系統相對與前輪與地面的接觸點P,有角動量,動量降低,角動量也會減少。
也就是說,系統受到的總力矩不為0,不難得到角動量的方向垂直平面向內,所以總力矩的方向垂直平面向外。從圖2可以看出,和對點P的力矩之和就是該力矩。
圖2. 系統的受力分析
- 系統角動量的變化率
是動量的變化率,即,
然後系統受到的總力矩
顯然有 - 但我們關心的是自行車將要翻車的時候,這時候系統處於臨界狀態,後輪即將要被抬起,有,所以,
所以即
我們可以從上面的結果知道,通常在剎車時滑動摩擦係數是保持不變的,自行車是否翻車,首先要滿足條件,即系統重心到前輪與地面的接觸點的水平距離跟重心的高度之比小於。如果滿足條件,無論你的速度多快,都不可能會翻車。
系統在這裡對稱性發生破缺,即某個可以從外部控制的參量的連續變化下,系統的某種對稱性突然被破壞的現象[1]。為什麼我會說會產生對稱性自發性破缺的現象?在後面的分析可以得到答案。 - 如果恰好等於,這時重力產生的力矩恰好滿足角動量變化所需的力矩,系統處於臨界狀態,這是無法翻車的。但如果,系統的速度瞬間將為0,但角動量受重力產生的力矩的限制,無法降為0。但是翻車還是要滿足另一個條件,速度足夠大,否則重心將無法翻過重力勢能的最高點,也將無法翻車,如果足夠高,摔倒倒是夠了。
- 翻車的過程中,動能轉化成重力勢能和熱能,重力與摩擦力做功。此時。
假設重心繞接觸點P的角速度為,如圖3所示,設為重心到P點的連線與地面的夾角。不難得到,重心所受到的力矩
我們還應該注意到,重心是繞接觸點P旋轉的,但P點有一個水平向後的加速度,也就是說,這個旋轉相對的是一個非慣性參考系。以P點為參考系,重心受到水平向前的慣性力(這裡的大小與P點加速度大小相等,方向相反),如圖3所示。
圖3. 角位移和慣性力圖示
所以重心還受到一個慣性力矩,其垂直平面向內。所以系統受到的總力矩為:.
姑且假設轉動慣量,可得,又
,可以得到微分方程:
,
(今天就更到這,另外這個微分方程可以求得,估計是沒戲的)
早上手機碼字,現在電腦上稍微修改下
==========如果不是經常騎行的人,請不要想當然的誤導他人================
這應該是個誤區…長輩們騎車一般都是老式28自行車,車身高,重心也非常高,再加上老式剎車性能差,前剎確實容易栽跟頭。
但是現在大部分要麼山地要麼公路,車架設計都比較科學,重心相對較低。那些說騎車不要捏前剎要捏後剎的同學估計並不是經常騎車。速度快的時候,只捏後剎一般都剎不住,並且會因為後輪抱死而漂移,輪胎空轉打滑,導致翻車。如果是山地車還好,速度快強捏後剎,車子來個神龍擺尾一般都還能控制住,如果是公路,你就等著摔車見血吧。而前剎的制動性能會好非常多。
============更新=============================
這是啥原因呢,因為後剎的時候,你的身體相對於剎車時候的地面,一個是向前的力,還有一個是向上的力,這樣對地面的摩擦力降低了很多,導致抓地力不夠,就算剎車捏死,結果論壇會因為失去抓地而打滑。而前剎的時候,一個是向前的力,一個是向下的力,這樣會增加摩擦力,再加上你身體前移的慣性,進一步增加力度,提高摩擦力。
其他人說我這個原理說的不對,可能吧,物理太久太久沒碰,文科生也就這個水平了。反正大概就是跟 拉板車的道理差不多,你推板車要比拉板車要累很多。
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那就我個人的體驗來說也是如此。我個人是山地車,哪怕是高速下坡的時候,也必須先拉前剎然後帶後剎,當然必須要掌握力度,不管是前剎還是後剎,瞬間捏死都是會掛的...如果在平路上,只有在站著騎車的時候稍微帶前剎,才會造成後輪騰空。騰空多少跟你的速度和剎車力度有關係。
注意:任何時候,都是前剎的重要程度比後剎大!
前剎是制動,後剎是減速(?????)っ不抱死的前提,基本是不太可能出現被摔飛出去
彥豪Draco用戶路過,從實際使用談一談吧,這好歹是低端油碟了,帶來的問題最明顯的莫過於超過10mile/h以後剎後剎必定抱死,一旦抱死幾乎等於沒有剎車了,15mile/h速度下作死測試得到的結果是 單剎後剎的話剎車距離可以達到驚人的10m+
而前剎的制動效果相比後剎要好很多,同時只要不鎖前叉,一般力度捏前剎甚至有可能做到後輪不離地,所以正常情況下前剎是更優選擇兄弟,勇敢地去捏前閘。
因為慣性的原因,制動時前輪會承擔更多的制動力。觀察一下汽車的制動盤,會發現前輪的比後輪的大。如果不使用前閘,損失的制動力不止是一半,而是遠遠超過一半。雖然捏的太急有翻車的風險,但我認為這個風險相對於剎不住車的可能性,還是值得承擔的。作死者可以找一個自由下滑時速可以達到55公里的非鋪裝下坡,只捏後閘往下蹭,分分鐘教你重新做人。
以什麼力度去捏前閘是安全的呢?只要不抱死,都是安全的。輪胎即將出現相對滑動時,身體是能夠感受到的。如果新手感受不到,可以用力將後輪抱死,感受一下後輪剛剛抱死時的力道。用相同的力道去捏前閘,前輪是不會抱死的。這種程度的制動力對大多數人來說已經足夠了。
騎普通通勤車的人就用力捏就行了。那些車的車閘使出吃奶的勁也不會抱死的,除非你在冰面上。
說了這麼多,我抱死過前輪嗎?是的,抱死過,兩次,一次記不清了,還有一次是30幾公里的時速下,前面突然出現一個騎車左轉的老頭,飽死了前輪,人飛了出去,直接頭朝前平飛撞上了老頭。所幸我們都無大礙。
不捏前閘我也出過事故。我有一台cruiser,只有後輪倒剎車,沒有前閘。有一次從一棟樓前面經過,樓裡面突然走出了一個人。抱死後輪往前蹭,但還是撞上了,擋泥板都彎了,可見力度,剎車的距離估計有4到5米。如果當時有前閘,估計不會如此。
綜合我這幾次事故以及上山的經驗,我還是覺得捏前閘更科學。
看樓上答案沒幾個是玩車的,雖然我也就是個休閑xc級別還是來嘮叨兩句:
剎車主力,對於山地/公路是前輪,對於普通通勤車是後輪。
山地車、公路車正常姿勢時中心在兩輪中間,但因為坐的比較高重心高,所以在前輪抱死的情況下真的能飛
但是騎行中姿勢調整是相當靈活的,山地/公路的腿幾乎是伸直狀態,重量40%在手上,40%在腳上,剩下20%才在屁股上,屁股前後移動靈活控制重心才是安全剎車前提
普通自行車手臂幾乎不承擔重量,重量都在屁股上,加上普通自行車重心本來就靠後且剎車力度不大,空翻的可能性幾乎為零,除非撞路亞石。
建議:找個油碟車試試就行了,會挪屁股就不擔心不會剎。別拿公路試了,那姿勢估計一般人很難受。
我騎車3年至今沒摔過,自己的車倒是扔過不少人,都是好奇沒玩過就拿我車上路嗨了(剛開始是嚴壕後來換了m615),不完全統計現在空翻4個,擱了不下於6個人的蛋蛋
當然如果你太不放心可以試試把屁股完全挪到後邊,前輪抱死蹭地的趕腳,但真的比用前輪剎車的感覺差多了,就醬知乎畢竟不是專業論壇 我來科普一下
本人玩車5年 兩部車5w/3w 還有一部4w在路上
公路和大行程全避震山地都有 (非炫 自行車沒什麼能裝逼的
平路上如果能100km/h我只用前剎剎車絕對不翻
練習前輪滑 5km/h都有可能前空翻
所以衡量你翻不翻的標準不是速度 是剎車力度
新手盡量使用後剎是有道理的 第一新手不需要高強度的剎車 第二安全(用屁股摩擦地面和用臉砸地面的區別)
山上越野動不動就是幾米的落差 彎牆 巨大碎石樹根 大角度下坡 都需要我使用前剎最大效率的降低速度
公路車因為碳纖維輪組裡的樹脂不耐高溫 常採取點剎減速
沒試過,但是前剎一般都比後剎的剎車力度要大,下坡點剎主要是前剎起作用,當然不能捏太狠,後剎捏太很很容易側滑從而摔倒。
前翻倒不至於,除非是下坡!
一般是側滑倒地.
嚴厲批評 @nonozone 同學的答案,請參考一下 @王兆洋 的答案。
或許nonozone同學有很豐富的騎行經驗,但裡面關於原理的解釋完全是錯誤的。
自行車前後輪的位置不同、功用不同,運行原理也不同。
前輪:被動輪,摩擦力向後,與運動方向相反。捏前閘相當於前輪失去滾動能力摩擦力大增。
後輪:驅動輪,摩擦力向前,與運動方向相同。捏後閘相當於後輪失去驅動能力轉變為拖拽。
由此很容易分析出:
捏後閘只是減速至停車,但絕對不可能產生所謂向前、向上的力。這個時候整車向前運動,前輪依舊滾動,後輪拖拽。摩擦力作用點在重心運動方向後,整體受力方向只是水平向後。
捏前閘是強制制動前輪,前輪不滾動後,摩擦力作用點在重心運動方向前,而前輪的圓形則在這個作用點上形成了一個支點。翻~
抱歉,實在畫不了太複雜了,大家主要還是靠腦補吧~同樣的原理,也在汽車偏移中:剎前輪,踩油門,轉方向盤。轉方向盤是漂移中最重要的技巧,如果搞不好就翻了~
發一個探討一下·······
重心表示人和車總重Mg。G1,G2表示在與運動方向垂直和平行方向的分量。f表示前輪受到的摩擦力。後輪無阻力。減速時間為t,初速度v。
可知f=M*v/t。
在後輪抬起的那一刻,轉矩平衡。G*L=f*R。
M*g*L=M*v*R/t 得v=gLt/R。
公式應該是這樣的啦。
所以最低速度和自行車輪徑,重心位置,剎車時間有關。
至於重心相對於車輪中心的高度,在上下坡和後輪抬起一定角度之後就有用啦。
···························
我們平時直覺感受重心越高,越容易翻轉,其實是正確的。雖然在開始翻轉的那一刻沒有作用,但是稍微有傾角之後就用到咯。
體重160 15左右速度 抱死前剎後輪會抬起來 但我控制著重心 不會翻 這樣是在玩
有次玩大發了 在一個廣場 速度25左右吧 抱死後 我飛出去一米左右 四肢著地 冬天穿著秋褲 牛仔褲 右膝破了挺大一塊 胳膊肘 臉 均有不同程度皮外傷
綜上 有一定重心控制技巧 十五左右是不會飛的 事實上 不控制重心 也不會飛 只會倒 快的話 視速度 坡度 體重而定
另聽朋友說過一個
他玩公路摩托 有天晚上幾個人玩 有個人帶著一個女孩 有堵牆 發現已經晚了 抱死前剎 人飛出去 直接撞牆上 當場**
不會倒的,輪胎又不能完全抓地,點剎就行了,不要妖魔化前剎,一輛車70%的制動力在前輪上,除非你騎的是攀爬自行車,那種油V,制動力可以輕鬆把普通山地車輪圈剎變形的那種
不請自來
點剎,點剎,點剎
重要的是點剎,不要抱死,不管是線剎,油剎,V剎,只要點剎不抱死就沒問題。
(更新:點剎是為了更方便的控制不抱死,聽取評論意見確實只要掌握力度不抱死就沒有必要點剎)
前閘抱死後果是翻出去,後閘抱死後果是像漂移一樣甩出去
一下均是自己的體驗,沒有詳細數據,僅供參考
這裡參考的只有山地車,沒有公路車,沒騎過
我說的緊急情況一般指撞車肯定有嚴重事故的情況,這時採取以下做法摔車可以保命
(更新:通過與@Shuo Liu的討論,我認為我的答案更偏向於後閘好控制,而前閘剎力較大,但不好控制無法充分利用,所以我的觀點是多用後閘)
平路,
20邁以下,隨便捏前閘(更新:姿勢正常,不要站著,剎車標準姿勢見@Shuo Liu的答案)
20~30邁,前閘用於點剎減速,後閘用於減速可以隨便剎,但不能捏死,緊急制動用後閘,大量沙子時緊急制動前後閘一起捏死,橫向甩出去
30邁以上,特別注意前閘捏的力度,尤其是比較靈敏的油碟,僅用於小的速度調整。後閘作為主要閘減速,也要點剎。緊急制動如果旁邊有空地,捏死前後閘向著空地甩
20邁以下,前閘點剎,後閘不要捏死
20~30邁,前後閘交替點剎,尤其是長下坡防止碟片過熱變形,注意捏閘力度(謝謝@Shuo Liu提醒,點剎只適用於長距離剎車,我這裡路況經常是10公里下坡,本人認為超過5公里下坡才需要點剎)。緊急制動看情況,一般情況都是前後閘捏死向路邊甩,如果過彎發現調不回來,會甩到懸崖里(真事,很多人都是這樣喪命的)這時別死把,然後就看造化了(彎前減速,壓彎的重要性在於提前,發現調不回來時已經晚了)
30邁以上,減速主要靠點剎後閘,點剎前閘只能做3~5邁的速度調整。這個速度即使全力捏前後閘,剎車距離仍然不近,所以緊急情況剎閘就看具體情況了,真的沒有經歷過,不過我認為這種情況能不能活下來真的看造化了,這個速度發生緊急情況已經很危險了。本人只有在視野比較好,車比較少時才會保持這個速度下坡。
只要剎車裝的好,速度再慢也能倒
捏前剎之所以會翻車是因為你捏的太猛。最好是前後一起捏,掌握好力度,重心向後移,畢竟制動力大部分來自於前剎而不是後剎。
至於題主的問題,多少速度會翻車,研究這個是沒有意義的,這不僅僅取決於速度還取決於身高,剎車性能,剎車姿勢,上坡還是下坡,路況等等,所以不如多練習一下如何正確的剎車,在遇到緊急情況的時候不至於蒙掉。推薦閱讀:
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