用乐高自行车实验来解释自行车的脚轮效应和陀螺效应
经过150年的演化，自行车绝对不只是代步工具了，它甚至发展出美学意义，成为一种文化符号，但是令人诧异的是，时至今日，科学家们却仍弄不明白它的稳定性问题，即为什么它在骑行过程中不会倒？
200年来，为解开这个谜团，许多物理学家、数学家孜孜不倦地研究自行车稳定性的原理所在，以期寻求一个合理的解释，他们发表了近百篇文献，提出了各种可能。
其中两种“原理可能”就包括脚轮效应和陀螺效应。那这两个效应到底是什么原理呢。
有日本网友用乐高自行车制作了这个视频，来通俗易懂的讲解了脚轮效应和陀螺效应，后面还讲了下飞轮。酷玩潮CHAO翻译后分享给大家。
视频时长5分钟。
视频看完了后你理解了这两种效应了吗？
酷玩潮CHAO再来讲解一下吧。
脚轮效应
自行车前叉转轴与地面的交点位于前轮触地点的前方，是影响自行车稳定性的重要因素，称为脚轮效应 。脚轮效应能使前轮的支承力产生对前叉转轴的力矩，推动前叉朝倾斜方向转动，使离心力效应的稳定作用自动实现。
当自行车往一侧倾斜时，骑车人就会将前轮转向同一侧，由于前轮转了一个角度，自行车就会沿着倾斜侧的圆周行进，这时离心力向圆周外，就会将自行车扶正。
在自行车上，即使方向发生变化，车轮也能始终在骑手的下方对齐。
陀螺效应
旋转的物体有保持其旋转方向（旋转轴的方向）的惯性。陀螺只有一个旋转方向，已经很稳定了。而自行车有2个轮子，显然自行车轮子在高速旋转的时候，会使自行车更稳定。因此，骑车人撒开车把也不会倒下。
但在1970年，英国人大卫·骏斯（ David E.H. Jones）在《今日物理》杂志上发表了一篇文章。这篇文章对自行车平衡提出了新的理论。文章报道了作者自制了一辆没有前轮陀螺效应的自行车，依旧能够稳定地行驶。
文章用事实证实了陀螺效应对于自行车行驶的稳定性不是主要的。骏斯的办法是，在普通自行车前轮边上，再增加一个平行的轮子，这个轮子通过传动与前轮旋转方向相反，旋转速度相同，这样从整体上说就抵消了前轮的陀螺效应。尽管这样，这辆自行车，仍然能够行驶自如没有任何困难。
以上便是脚轮效应和陀螺效应，曾经是用来解释自行车为什么可以骑行而不摔倒的原因，但也一直被科学家们质疑。
荷兰代尔夫特理工大学的自行车动力学专家阿伦德施瓦布（ArendL.Schwab）已经指出，这两种现象并不是自行车自我稳定所必须的。
研究人员在2011年发表了一篇科学论文，题为“自行车可以在没有陀螺或脚轮效应的情况下自我稳定”。这篇论文证明了这两种效应对自行车的稳定性是不必要的，因为他们设计了一款无人驾驶的自行车，它既缺乏自我控制的特性，甚至在运动时还会自动修正自己。
除了否定陀螺和脚轮效应的关键性之外，他们的实验还显示，自行车重量分布可能对平衡起到很大的作用，特别是自行车前部重量中心的位置，可能极大影响了自行车稳定性。
虽然科学家依然没有得出自行车稳定性的确切解释，但是至少他们得到了一些启发——陀螺效应、脚轮效应和自行车前部重心位置这3点，虽然不会各自对平衡力起决定性作用，但可能三者有一股微妙的交互关联，影响自行车的平衡力。
那么，两个轮子一个架子，构造这么简单的自行车为什么弄清其稳定性的问题这么难呢？一些研究人员认为，要想理解自行车为什么不倒，不只是要考虑力学问题，也许还要考虑脑科学。人类能用很复杂但却很直观的方式使得自行车保持稳定，例如在非常低的速度下，我们很容易就意识到，扭转车把没多大用处，相反我们会通过膝盖运动来操控自行车。但是人们为什么会这么做，没人知道。也许自行车的谜团将会继续困扰我们。
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