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用橡皮筋牵引自行车的惊奇物理学
你需要一些力图来帮助你理解入门(或高级)物理课程吗？这里有关于牵引自行车的三个(最后一个令人望而生畏)问题。
问题1：在车把上拉自行车
对于第一种情况，我会从顶部沿着自行车通常骑行方向拉车把。
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这应该很容易，不过试试看你能不能弄清自行车被牵引时将朝哪个方向运动。快速说明一下——因为自行车是静止的，如果它向某个方向加速，它也会向那个方向运动。这些问题其实是关于加速，而不是位移的。
问题2：在前轮顶部拉动
现在我要拿一条巨大的橡皮筋(我将会用它来牵引)并把它固定在前轮顶部。为了便于看清，我在橡皮筋上面画了一个箭头。
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自行车将向哪个方向加速(从而开始移动)？
问题3：在前轮底部拉动
这和问题2一样，不过我是在轮子底部拉动。
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自行车将向哪个方向加速(移动)？
现在你有了三个问题，你应该有三个答案。与周围小伙伴们讨论你的答案，说服他们相信你的答案是正确的。你可能需要画力图来说服他们你的答案是正确的。如果你愿意，你也可以在街头随机问人这个问题。
如果你想用手机向人显示这些问题，这里有一条视频版本：
问题1答案
我就直接回答问题1。这个真的很简单(这不是脑筋急转弯)。
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拉力朝向左边，自行车就向左滚，这里没有啥惊喜(希望如此)。
问题2答案
橡皮筋连在自行车轮顶部，这就会发生。
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力朝左边拉动。这使得前轮沿逆时针方向旋转。车轮旋转和力两者都显示自行车应该向左边滚。自行车向左滚了，每个人都大满足。
问题3答案
这个就是你所等待的。希望你已经和小伙伴们好好讨论过一番——但不要是导致格斗的激烈争辩。你对了吗？他们对了吗？答案在这里。
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如果每个人都回答正确了，那就不好玩了。不过，这仍然是一个很好的问题。但是发生了什么事？它为什么滚到左边去了？好吧，我告诉你要画一个力图(自由体受力图)，所以它就是这样的：
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是的，在前轮和地面之间有一个摩擦力，向后推动车轮，使其沿逆时针方向旋转。然而，这个力必须比向前拉自行车的力小。合力朝向左边，因此自行车初始向左边加速。这可能是反直觉的，但你需要训练从整体上思考作用在自行车上的力。对于这个系统来说，垂直方向各力的累加必须等于零(因为它没有向上方或下方加速)，并且水平方向的合力是向左。
那如果自行车向右边加速呢？在这种情况下，摩擦力必须大于外部拉力。对于一个静止物体来说这会有点奇怪。这就有点像你朝左推一块板砖，它却向右开始加速。
有可能车轮完全不转动而自行车向左加速吗？如果摩擦系数非常低的话就是可以的，自行车就会在地面上滑动而不滚动，但它仍是沿受力方向加速。
那么，你答错这个问题了吗？不要紧，这个问题很难——最好的问题都是难的。最后，下面是答案的视频版本，然后这里还有一个关于滚动vs滑动更多细节的类似问题。