最主要的因素,是轮子动的时候,车把手很容易左右微动,从而带来重心相对于轮子与地面接触点三者相对位置的极大变化。这个东西很微妙,搞清楚了,就非常容易学会或者教会他人骑自行车了。话说我学骑自行车,只被人推着走了10米半径的一圈,我自己不让人扶,摔了一跤,在将要摔倒的那一刻,领悟了这个真谛,就马上学会了。这个问题,和学骑自行车很像,不会骑车的人,上来都是想要直接扳自己的重心,或者自行车,其实这个不是自行车平衡的真谛,而左右微动车龙头,才是自行车平衡的真谛。为什么行进中容易微动呢?因为前轮实际和地面并不是点接触,而是面接触,所以静止时候,很难微动龙头,要么一下子动得太多,要么不动,这是静力学上摩擦临界点的问题。而动起来后,微动龙头,并不是客服静力学摩擦力的滑动,而是动力学的滚动了。陀螺理论,有这样的因素,但所占比例微小,是个伪答案。我隔壁和我同龄的兄弟,学骑车,快要把两个蛋都练破碎了,结果三番五次飞速撞墙、下沟,所以我学车,坚决不骑快,快了的话,还以为放手的那几秒真的就会骑车了,其实是假象。因为即便我们骑很慢,也和停止是截然不同的。而很慢时候,陀螺力矩很小的。而且,大部分人从两轮自行车,直接去骑三轮自行车,会带着两轮微动平衡理论来,就容易在转弯时候,把三轮一个弯转死了,或者飞起来,搞成两轮。哈哈哈哈,三轮的平衡理论和两轮不一样了,3轮的时候,是4个点之间的微动力矩平衡。
倒的比较慢,主要是自行车的轮胎不是一个面,而是有宽度的,骑窄的轮子的车子就比骑宽的轮子的车子平衡要难掌握一些,表演原地不动骑车的也都是宽轮胎的,如果轮子有人的肩膀那么宽,那根本不会倒。当在车子往前骑的时候,比如车子往左倾斜了,车子就要往左倒了,这个时候就需要把车把往左打,车子往左前进了,但身体由于惯性不动,使整体重心往右移。或者右脚踩一下踏板,使整体重心往右移,双放手的时候主要靠这个。当重心偏右,又必须把车把往右打,这样车才在大致上是往前骑的。因为轮胎是有宽度的,所以不是时时要做这样的调整。这些转换是很快速的,必须骑过车把非常死的自行车才有切身感受,细轮胎的车子骑起来转换也更频繁些,速度慢转换也更频繁些。如果没有人来调整重心,那自行车就会像硬币一样,沿同一个方向圆周运动直到倒地。假设骑的是完全的直线,重心又偏离,那肯定迟早是要倒的,这和不动状态是一样的。不是在骑直线而是一段一段圆周运动,离心力会减缓倒地的运动,但不一定能阻止倒地,速度慢的话作用有限。速度越快越不容易倒,因为离心力更大。如果速度非常快,就是杂技表演里的摩托车在球里骑,或者自行车场地赛,重心一直是偏的而不倒下来。
第一次回答问题好紧张。而且这个问题好像是好久之前的了,不知道我回答了之后还会不会有人看到,但还是想说一小点我的看法,算是我了解知乎答题的试探吧。记得这个问题我在高二的时候回答过同学。觉得这个骑车的关键在于平衡速度与向心力、离心力的关系。下面,个人喜欢用问题发生的过程一点点来分析。首先,当人还骑着车的时候,速度一点点慢下来(假设这个人很普通,只会简单地骑车),到了某个时候他就会开始往左或往右倾斜,前车轮就会倾斜,导致车子在旁观者看来是个半径很大的曲线运动,人和车的重心都会不断下降并向左或向右。这时候相当于速度v不能与向心力F抗衡,v偏小。但如果你马上加速,尽快提速且超过平衡速度V,由于向心力F不够,而使你重心向反方向走,过程中重心也会上升至正常水平。