單車誌-Cycling update

從牛頓慣性定律分析騎車安全

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▲謝校長強調,慣性、離心力都與速度有關,行車安全的第一步應回歸到遵循號誌和標誌,該慢就慢。

 

行車安全的問題,其實都跟物理中的慣性定律有關,根據牛頓的慣性定律,如果沒有外力影響的話,運動中物體會保持均速的直線運動,謂之動者恆動,最常見的像是搭公車,車子煞停而人往前摔倒。以自行車騎行來說,鎖死急煞,受慣性影響,人往前翻滾就犁田了;或是過彎時受到離心力的影響,將騎士甩出道路,與對方來車相撞,甚至跌入山谷。

 

正確煞車

 

首先直觀地,正確的煞車就是處理運動慣性的第一件事情,謝校長說,自行車騎士應養成掌握路況的習慣,不急煞,而是提早減速,善用點煞技巧,以慣性定律來看,速度越快則需要越長的時間才能煞住,所以要越早開始減速。

 

煞車時的騎乘姿勢:手伸直,人往後,夾座墊,同時臀部移到在後下方,重心隨之壓在後輪,增加地面的摩擦力,以增加煞車產生的力,也減少曳尾力,而手伸直還有一個功能,可以抵減慣性的推力,就不會前翻滾了。

 

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▲重心在後下方的標準姿勢,準備對抗彎道離心力及下坡慣性。

 

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對抗離心力

 

而安全過彎也是很重要保命技術,同樣脫離不開牛頓的慣性定律,要對抗的是緣自慣性定律演變而來的離心力,它會使旋轉的物體遠離它的旋轉中心,到了轉彎道上,如果沒有外力影響的話,自行車因為慣性而自然往切線前進,這時車輛為了轉彎,就會產生量離心力把人車曳往外側。

 

抵消離心力的技巧,是創造側向力,道路右彎便右傾壓右、左彎左傾壓左。數學上,離心力與車速的二次方成正比,也就是速度越快離心力就越大,因此在入彎前先降速,出彎時再加速,初學者的彎道速度建議控制在25Kph 以下。離心力與迴轉半徑成反比,轉彎半徑越小離心力越大,建議採用 Ω 式轉彎,增大弧度來減少離心力,注意加大轉彎半徑及弧度前先確定後方沒有來車。離心力與總重量成正比,物體重量越重離心力越大,因此該減肥減重啦。

 

轉彎時的要領,慢速時可以轉動把手來改變行進方向,快速時則用重心移動,創造側向力來改變行進方向,轉彎心法首先要將視線放在轉彎的前方,視線的轉移隨行車的方向改變,雙眼視線需平行地平線;轉彎腳的位置,在山路時最好是一前一後,即所謂的平行腳,如果是上下腳的話,路況不好、怕有凸出的東西,下腳不小心就被觸碰,而到了平坦的公路上,便可以採用一上一下,過彎速度可以更順暢些,但轉彎腳需在上方才不怕車身傾斜過度時踏會觸碰地面。

 

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謝校長常用兩招

 

神龍擺首:車身儘量保持與地面垂直,而頭(重心)移往圓心側擺,重心靠右則右彎、重心靠左則左彎。適合平行腳,左右踏板同力壓,手伸直,臀往後移,夾座墊。這個動作的優點是較不易滑倒。

 

八爺捌步:有如八爺走路,重心靠右則右彎,重心靠左則左彎,適合上下腳,轉彎腳的上腳張開側擺,非轉彎腳用力踩壓下腳,穩住輪胎不滑倒。

 

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▲神龍擺首(左)及八爺捌步(右)。

 

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▲謝校長親自示範神龍擺首。

 

因離心力摔車案例頻傳 不可不慎

 

案例一:2017 年 2 月間,櫻花勇士的北橫挑戰,在歸途中,於一個連續轉彎的下坡,左彎道處有車友摔出跌落懸崖,所幸被 5 公尺下方的草叢及小樹卡住,沒有摔往 40 公尺深的山谷,救了一命。當被救難隊大哥們救上來後,他也說不出為何會摔出去,只說車輛控制不了。

 

在地面上並沒有發現任何導致滑倒的沙粒或會滑的東西,據了解,他是最近迷上單車,和好友們一起報名挑戰的,可能因此在下坡轉彎的技巧不熟,我們往回退到現場前 100 公尺地方,發現下坡的左轉彎道,雖然並非很急,但若速度夠快,容易低估轉彎所需要的力,而被離心力曳出去。

 

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▲並非很急的彎,但若快速快,超過預期的離心力把他曳出去。

 

案例二:高雄柴山是單車族的必賞的景點,有位女車友在左彎道上,因為下坡前又路窄,重心沒有足夠的住左傾,結果被曳往右邊,且雖然載了安全帽,但可能因為沒有正確配戴,當安全帽碰撞紐澤西護攔時,安全帽被碰開,頭還是撞到受傷。

 

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▲因離心力撞上護欄,若安全帽沒戴好,恐釀成更大傷害。

 

案例三:來自北 106 縣道的教訓,從十分到木柵的下坡行程,一位車友在一段蠻長的直線下坡後,一個 90 度的右轉彎時,人車一起摔到 30 公尺深谷底。

 

我們模擬試騎,該路段不用踩就會來到 40Kpm。推測當下他的速度可能在 50Kpm 以上,如果不會創造側向力去抵消離心力的話,悲劇就無法避免。再觀察半身高的護牆,有好多刮痕及一些機車的殘片,推測也曾有機車騎士滑倒跌往左側撞牆,但機車高度較低,撞牆不會飛過護牆。

 

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▲因騎士身體的位置較高,自行車較機車更有翻過護欄的風險,不可不慎。

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2022-09-22
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