为什么三轮车容易后仰？

梦护好别碎

近日，笔者在微信群看到网友们分享的一条“三轮车后仰”的短视频，引起了笔者的深思，为什么三轮车容易后仰呢？

从视频中可以看出，一辆本来在水平路面上缓慢匀速行驶的三轮车，在上坡的时候加力，突然重心失稳，车身后仰，前轮悬空，动弹不得。
为了分析三轮车失稳的原因，笔者在WorkingModel平台上建构了一个三轮车模型，由于三轮车的后轮位于车厢中部，而车厢又装在有非常沉的货物，三轮车的重心在前后轮之间，但是比较靠近后轮。当三轮车以较小的加速度缓慢启动时，三轮车还能保持平衡；如果三轮车以较大的加速度加速时，三轮车就不能保持平衡了。
初始状态
加速状态
从加速状态受力图中可以看出，当三轮车突然加速时，后轮突然加速后转，后轮会受到一个很大的向前的摩擦力。以后轮的轮轴为轴，可以发现地面支持力通过轴心，重力力矩时顺时针的，摩擦力矩时逆时针的。由于重力作用线与后轮轴的距离很小，顺时针的重力矩就很小，如果三轮车突然加速，且加速度较大，地面摩擦力就会很大，摩擦力矩就很容易超过重力矩。当摩擦力矩大于重力力矩时，三轮车就会重心失稳，车身后仰，前轮悬空，动弹不得。
这，就是三轮车容易车身后仰的力学原理。
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