為什麼四個輪子的汽車轉彎時是向外傾斜,而兩個輪子的摩托和自行車轉彎時是向內傾斜的?


二者的共同點是:轉彎時需要輪胎摩擦力提供向心力。

區別是:

摩托車只有一排輪胎,過輪胎的摩擦力和支持力的合力必須過質心才能力矩平衡,避免車輛翻滾,二者的合力是向內的,所以車體也要向內傾斜。

汽車有兩排輪胎,摩擦力的力矩使車體有向外翻滾的趨勢,所以外排輪胎的支持力必須大於內排才能平衡這個趨勢,因此外排輪胎受壓縮更多,車體向外傾斜。


這個和力傳遞的先後順序、兩類車型能否自身保持過彎穩定有關:

  • 車輛行駛時,力的傳導過程都是地面到輪胎,輪胎到車身,最後到人或貨物的。轉彎的過程也都是輪胎先轉,車身和人被動轉。
  • 故如果沒騎車人的提前傾斜車身,摩托車也會往外傾斜的。但實際上為了過彎速度和安全,騎車人會提前傾斜車身,以人車所受重力的分力(向心方向)提供主要的向心偏轉力,而非單純的輪胎摩擦力。

反向例子:

  1. 四輪的滑板,轉彎的時候需要人「板」一起向心傾斜;

  2. 不會騎車的孩紙,騎著帶輔輪自行車轉彎時,是不會做向心傾斜的動作的,結果就是人車的離心偏側;

  3. 帆船和快艇轉彎時,依照動力形態(螺旋槳或帆)和速度的不同,向心和離心傾斜都有可能出現。


兩輪車在轉彎時可以靠重力在水平方向上的分力提供向心力,四輪車則只能靠輪胎與地面的摩擦力提供向心力,若摩擦力不足夠大,則車子有可能會發生離心運動,向外側滑動


說白了就是都往外偏,人怕翻車所以往裡靠,汽車不能自己轉移重心罷了


汽車、自行車過彎內傾其實是駕駛者主動行為的結果,通過內傾使重力和地面支撐力不在一條垂直線上,從而產生向內的水平分力,保證兩輪車能以較快的速度平穩過彎;而汽車類過彎時駕駛者無法控制車體內傾,是靠地面對車體的水平向內摩擦力保證轉彎的,在此過程中車體重心會向外側偏,而車身是通過懸掛系統連接到四個車輪上的,可以簡單認為是四個彈簧,重心外偏導致外側彈簧受力大從而壓縮程度大,內側彈簧壓縮程度小,結果就是車身向外傾斜。


我是物理老師,掃地說得對,滿分!大學僧!


重心與虛擬滾動中心的相對位置關係。


汽車向外傾斜是因為離心力。自行車向內傾斜是克服離心力。


有種效應叫推胎效應 就是說二輪車和四輪車的轉向原理是不一樣的 造成了你在視覺上的錯覺 但實際上車在轉向過程中受的力都是一致的向外的
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請參考加州摩托學校出的《彎道聖經》


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