Почему велосипед не падает при езде

Время чтения: ~3 минут Автор: Михаил Скворцов 3402
велосипедный трюк

Почему не падает велосипед? Скорее всего, ответ на этот, на первый взгляд, несложный вопрос способен дать далеко не каждый. Возможно, этой темой приходилось интересоваться тем, кого однажды спрашивал ребенок. К числу основных факторов, благодаря которым существует этот феномен, можно отнести следующие два:

  • эффект кастора;
  • гироскопический эффект.

Эффект кастора

Основан на постоянном подруливании, или, точнее, на возможности использования центробежной силы, возникающей при отклонении движущегося тела от прямой траектории. Происходит так, что выравнивающая сила возникает при повороте руля велосипеда. Причем ее направление противоположно стороне поворота руля. Поэтому, двигаясь прямо, при малейшем отклонении в сторону велосипедисту нужно лишь немного повернуть руль в том же направлении, и центробежная сила выравнивает равновесие.

Таким образом, если внимательно посмотреть на едущего велосипедиста, можно заметить, что при движении в прямом направлении его траектория не идеально ровная. Причем степень извилистости зависит от скорости движения: чем она ниже, тем сильнее петляет велосипед. Или другой пример: можно присмотреться к следам велосипеда на земле. След от переднего колеса будет представлять собой вытянутую синусоиду с осью в виде следа от заднего колеса.

Любопытно, что подруливание происходит само, то есть велосипедисту не нужно делать этого специально, а достаточно просто научиться использовать этот эффект. Именно такой навык и лежит в основе умения ездить на велосипеде.

Гироскопический эффект

Основан на свойстве вращающегося круглого или шарообразного тела сохранять свое положение в пространстве, пока на него не окажут воздействие другие силы. Один из примеров этого явления – известный каждому с детства волчок. Он не падает до тех пор, пока крутится. В велике роль таких волчков выполняют колеса.

расстановка сил при езде

Убедиться в этом можно, проведя простой опыт. Если снять велосипедное колесо, взяться руками за места креплений и раскрутить (желательно, чтобы кто-то помог это сделать), то можно заметить, что вращающееся колесо тяжело поворачивать в пространстве. Или, например, детский вертолет. При раскрученном пропеллере, для того чтобы подбросить игрушку вверх, требуются усилия, как будто в руках находится более тяжелый предмет. Еще ощутимее заметен эффект гироскопа при больших оборотах вращения. Это наверняка замечали те, кому приходилось работать с некоторыми электрическими инструментам (болгарка, паркетка и пр.)

Способность вращающегося тела сохранять направление применяется в разных областях, например:

  • в авиации (вращающиеся лопасти стабилизатора в хвостовом оперении вертолета обеспечивают его курсовую устойчивость);
  • в ракетных системах и морской навигации (вращающийся чувствительный элемент гироскопа используется в приборах курсоуказания).

Таким образом, факты убедительно свидетельствуют о том, что эффекты кастора и гироскопа, действительно, играют определенную роль в поддержании устойчивости велосипеда во время движения. Но между тем, ни один из фактов не доказывает, что эти эффекты являются определяющими. Стало быть, существует еще какая-то сила, проявление которой находится перед глазами, а понимание – все еще за пределами досягаемости человеческого разума.

Комментарии

В объяснении устойчивости велика не упоминается вращение колеса вокруг точки касания с дорогой. По-моему, это вращение вокруг мгновенного центра вращения самый действенный фактор. Одно колесо катится по прямой долгое время без подправки поворотом руля.
И трошки офтопа. Буквально на днях я сделал ...стабилизатор руля велика. Не знаю, было ли что подобное УЖЕ сделано? Суть "рацухи" в том, чтобы руль сохранялся в прямом положении и возвращался в него после поворота. На автомобиле руль возвращается в исходное положение. Почему такого нет для велика? "Стабилизатор" я сделал из резинового стропа с крючками. Крючками зацепил строп за ручки руля у основания, а середину закроепил на трубе рамы от руля к седлу. Езда стала комфортнее, велик можно вести за седло (на подъёме).
И ещё... Дайте рекламу "AUTUBIKE" И почитайте статью на сайте ШЖ (Школа Жизни.ру) "AUTOBIKE.Что это за зверь?", автор Сергей Дмитриев. У меня есть фото оригинальных багажников и прицепов для велика и опорной ножки с разным вылетом стрелы. Могу послать любопытным.

А теперь попробуй со своим стабилизатором поехать без рук. Вероятнее всего что у вас не получиться держать баланс. Т.к. руль должен быть свободно подвижен для того самого подруливания. Иначе при крене в бок велосипед не сможет подрулить и просто завалиться.

Добавить комментарий