킥보드, 자전거, 오토바이가 안넘어지는 이유

킥보드, 자전거, 오토바이가 안넘어지는 이유

자동차는 4바퀴라서 넘어질 일이 없다.
그러나, 2바퀴 교통수단인 킥보드, 자전거, 오토바이등은 정지하면 넘어진다.
달리는 중에는 넘어지지 않는다.

왜 그럴까?

오늘 해답을 찾았다.
정답부터 말하면 원심력이다.
원심력은 직선 운동이 아닌, 곡선 운동을 할때, 회전운동의 중심부에서 밖으로 밀려나려고하는 힘이다.
원운동을 한다면 원밖으로 밀려나려고 하는 힘이다.
자동차를 타고 커브길을 돌때면, 바깥쪽으로 몸이 쏠린다.

자전거에 무슨 원심력이 있냐고?
있다.
자전거가 멈춰 있다면, 원심력은 없다.
원심력은 움직이는 물체에서만 나타난다.
속도가 0이면 원심력도 0이다.
자전거를 타는 방법은 달리면서, 넘어지려는 쪽으로 핸들을 살짝 꺽어줘야한다.
왼쪽으로 넘어질것 같으면, 왼쪽으로 핸들을 꺽어야 한다.
이때, 자전거의 속도는 0이 아니므로, 원심력이 발생할 수 있는 조건은 갖추었고,
왼쪽으로 꺽으니, 회전운동을 하는것이고, 원심력은 자전거를 오른쪽으로 밀어낸다.
완벽하지 않은가?

사람은 작은 원심력만으로도 균형을 잡기때문에 넘어지지 않는다.
평소에는 모르고 타던 자전거, 오토바이, 킥보드가 원심력때문에 안넘어지는 것이다.

무슨 말도 안되는 소릴.....

그럼, 사람이 없는, 핸들이 고정된 자전거가 달린다면, 몇미터 안가서 넘어진다.
핸들이 고정되어, 원심력을 발생시킬 수 없기 때문이다.
(그러나 무게중심을 이동시켜 탈 수 있는 사람들도 있다)
사람이 자전거를 탈때는 무심코 핸들을 살짝, 살짝 움직이기 때문에, 본인이 원심력을 발생시키는지도 모르는것이다.

다른 예를 들면, 핸들이 고정된 자전거라도, 원심력에 해당하는 약한 로켓엔진을 좌, 우에 달고, 넘어지려는쪽으로 엔진을 작동한다면, 자전거는 넘어지지 않고 달릴 수 있다.
로켓엔진이 원심력을 대신해서 균형을 유지해주는 것이다.

다시 말하면,
우리는 자전거를 타면서, 핸들을 살짝 살짝 틀면서 원심력을 발생시켜서 균형을 유지했던거다.

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다른 사람들은 "각운동량 보존 법칙"등으로 설명하고 있으나, 이는 잘못되었다.
한쪽방향으로 운동하던 물체는 계속 움직이려는 성질이 있어, 넘어지지 않는다는 말이다.
그러면 왜 넘어지는가?를 설명할 수 없다.
이 사람들의 주장대로라면, 핸들이 고정된 자전거도 빨리 달리면 안넘어져야한다.
그런데, 실제로는 넘어진다.
그래서 이사람들 주장은 바닥이 평평하지 않아서...라는 식이다.
이사람들의 주장에 모순이 있는건, 속도에 따라서 넘어질때까지 달린 거리는 차이가 난다는것이다.
이사람들 주장대로라면, 매우 정밀하게 평평한 도로에서, 핸들이 고정된 자전거는 더 멀리가 아닌, 더 오래 직선 운동을 해야한다. 물론 더멀리.
그러나 속도는 달라도, 넘어지는 시간은 비슷하다.
빨리 달리면 더 천천히 넘어져야한다.
천천히 달리면 더 빨리 넘어져야 한다.
속도를 0에 가깝게 하면, 광속으로 넘어져야한다.
말이 안되는 얘기이다.
그러나 실제로는 속도가 빠르건, 느리건, 넘어지는 시간은 거의 일정하다.

왜냐하면 중력은 일정하니깐.
단, 넘어지면서 회전운동을 하는 경우에는 내가 말한데로 원심력에의해 넘어지는 시간도 길어지고, 더 멀리 이동한다.
그러나 실제로는 수십미터를 이동하기 어렵다.
넘어지는 시간도 속도에 상관없이 비슷할것이다.