에 머;;

이상한 오기가 붙어서 그림까지 그리는 뻘짓을 해버렸는데요

그림은 개판이고 알아보기 힘들겠지만 대충 설명갑니다.

사실 저는 공식같은것에서 상수나 +,- 같은 부호를 잘 기억하지 못하는 편이고

그래서 책보면서 하려고 했는데 책에 어디 쓰여있는지 찾지 못하겠고

그렇다고 몇시간 책더미 뒤지고있기에는 좀 바빠서; 방향은 틀릴 수 있지만 원리는 맞을겁니다.

먼저 굴러가는 바퀴를 생각하고 그 굴러가는 방향을 x축 지면에서 하늘로 가는 방향을 z축

x축과 z축에 모두 수직한 방향을 y축이라 합시다. (그림1)

그리고 x축 + 의 방향으로 바퀴가 굴러간다고 할때 

바퀴 축을 중심으로 할때 각운동량(L)의 방향와 크기는 그 정의에 따라 y축에 +한 방향이 됩니다. (그림2)

이상황에서 바퀴 맨 윗부분에 y축 +의 방향으로 힘을 가하면 

토크의 크기는 x에 +방향이 됩니다. (사실 이부분이 정확하지 않은데 x에 +한방향인지 -한 방향인지 ..

암튼 x축에 평행합니다. +방향이 맞다고 하고 이야기를 진행합니다.)

(운동량 <-> 힘와 관계와 각운동량 <->토크의 관계는 비슷하다고 생각하면 됩니다. 각운동량에서의 

토크는 운동량에서의 힘과 같은 벡터)

힘 X 시간 만큼 운동량이 변하는것처럼 토크 X 시간만큼 각운동량이 변해서 각운동량 L의 방향은 z축을 

축삼아서 회전하게 됩니다. (기존 L + (토크*시간) = 새로운 L)

각운동량에 맞게 새로운 L에 수직한 방향으로 바퀴는 회전하고  진행방향을 바꾸게 됩니다. 

즉 바퀴 위쪽에 넘어지는 방향으로 힘을 주면 바퀴가 넘어지는게 아니라 방향을 바꿔서 굴러갑니다.

이런 원리로 안넘어지게 됩니다.

이런식으로 계산해보면 대부분의 외부에서 준 힘에 대해 회전은 그 방향을 바꾸는것으로 반응하는것을

알 수 있으며 물론 각운동량의 방향을 자전거가 넘어지는 방향 (바퀴가 Y축 방향으로 기울어지는 방향)

으로 바꾸는 힘을 줄 수도 있지만 해당 힘의 방향은 핸들로 컨트롤 가능한 방향으로써 핸들만 잘 

쥐고있으면 해당 방향의 힘은 상쇄 가능합니다.

힘이 어느정도 이상 커서 회전관성의 영향보다 지배적으로 큰 경우 예를들어 자동차에 받히거나하면

자전거는 그 회전을 이용한 중심잡기 능력을 발휘하지 못하고 날아가버립니다.;

이걸로 이해하기 힘들다면 온라인상으로는 더이상 참견 불가. 시간도 없고..;

그냥 역학을 공부하는것을 추천합니다.;