De la primii metri parcurși pe două roți fără mână unuia dintre părinți să ne țină de șa, știm că echilibrul pe bicicletă îl putem menține mulțumită inerției. Sau, după cum Albert Einstein rezuma plastic: viața e ca mersul pe bicicletă; trebuie să mergi ca să îți păstrezi echilibrul. Dar oare este chiar așa? Inerția este acea forță căruia trebuie să îi mulțumim pentru miracolul mersului pe bicicletă?
Ei bine, se pare că nu chiar. Doi fiziceni, J. Lowell și H.D. McKell, au publicat în 1982 în American Journal of Physics un studiu foarte interesant și amănunțit asupra motivului pentru care un biciclist reușește să își păstreze echilibrul. Pe scurt, bicicleta nu se comportă asemeni unui corp care se deplasează ca urmare a inerției sale, ci ca un giroscop, mulțumită momentului cinetic generat de roată, care stabilizează întreaga bicicletă. Totodată, acest comportament giroscopic este cel care ajută la schimbarea direcției, și nu ghidonul! Explicațiile urmează în cele de mai jos.
După ce au demonstrat că mișcarea roții creează un moment cinetic, Lowell și McKell au stabilit natura giroscopică a acestei componente a bicicletei. La rândul său, acest moment cinetic este supus forței centrifuge, care este adevăratul element ce oferă stabilitate bicicletei aflate în mers. Așadar, nu inerția și nu viteza de deplasare sunt factorii critici pentru echilibru. Dar de-abia acum vine partea interesantă!
Ziceam mai devreme că schimbarea direcției (viratul) este în directă legătură cu această mișcare giroscopică și, în mod translativ, cu forța centrifugă. O bicicletă care este ținută perpendicular pe sol va merge drept. Chiar dacă există tentația de a pune acest lucru pe seama inerției, forța centrifugă este cea care face posibil acest lucru. Drept dovadă, dacă înclini bicicleta în partea stângă, atunci întreaga bicicletă va vira spre stânga, deși ghidonul este drept.
Acest lucru se petrece din cauza schimbării axei în jurul căreia se învârt roțile și a cuplului de forțe care își schimbă direcția. Totuși, acțiunea se va petrece doar în situațiile în care viteza este mare. Dacă nu este, atunci va trebui să apelezi la convenționalul ghidon pentru a lua virajul. Oarecum, seamănă cu ceea ce se întâmplă pe velodrom. Pentru că cicliștii ating viteze foarte mari, de peste 70 km/h, iar pista are o lungime de 330 de metri (de cele mai multe ori), virajele sunt construite înclinate la un unghi mare, adesea de peste 30 de grade. Astfel, sportivii aflați la viteză maximă nu trebuie să miște de ghidon când se află pe viraj, ci doar trebuie să îl țină drept, precum in poza de mai jos.
Ilustrații: hyperphysics
Există concursuri pe care le faci pentru rezultat și există concursuri pe care le faci…
În sportul de performanță, rezultatele nu apar peste noapte. În spatele fiecărei medalii stau ani…
În fiecare an vorbim despre campioni naționali, curse internaționale, biciclete noi și performanțe remarcabile. Dar,…
Vezi comentarii
Sensul de rotatie al rotilor nu este cumva cel invers acelor de ceasornic?
depinde din ce parte privesti lucrurile =)) daca te zgaiesti la angrenaj cu siguranta e ca la ceas
Depinde de pe ce parte privesti
Pana sa citesc ultimul paragraf ma gandeam ca autorul stie despre ce vorbeste.
Nu cred ca era absolut necesar ca doi savanti sa postuleze chestia asta. Ar parea mai complicat decat este in realitate.
Ia o roata in mana, tine-o de-o pare si de alta a axului cu mainile si invarte de ea. Apoi incearca sa schimbi directia axului si observi cum roata se va opune. so simple.
Foarte neclar explicat fenomenul, nu puneti si sursa? pentru ca sunt interesat.
foarte ambiguu, adica nu am inteles nimic:
"Chestia și mai interesant de precizat este că situația descrisă anterior, virarea la stânga din pricina înclinării spre stânga, este posibilă mulțumită sensului de rotație al roților, cel al acelor de ceasornic."
Nu vad legatura cu sensul de rotatie. Pedaleaza invers si vei putea vira la fel. Nu cumva poti vira la viteze mari datorita fortei centrifuge de inertie?? cea care incearca sa te scoata de pe traiectorie?
Efectul giroscopic este dominant daca mergi rectiliniu. In cazul virajelor inertia si forta centrifuga sunt dominante.
O descriere mai completa a fizicii mersului pe 2 roti puteti gasi aici: http://en.wikipedia.org/wiki/Countersteering
poate astea va baga in ceata mai tare =))))
http://www.youtube.com/watch?v=vWsuXNi_Vnw
http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&v=NeXIV-wMVUk&NR=1
Salutare tuturor care ati postat un comentariu la acest articol,
In primul rand, ma bucur ca am reusit sa starnim un interes prin acest material, chiar daca traducerea nu a fost cea mai clara.
Articolul original, cel pe care l-am tradus pe scurt, poate fi gasit in cateva baze de date cu articole stiintifice ale unor universitati americane daca veti cauta dupa: Lowell, J. and McKell, H. D., "The Stability of Bicycles", Am. J. Phys. 50, 1106, 1982. Ca recomandare prieteneasca, sugerez sa aveti langa voi si un dictionar tehnic englez-roman, chiar de termeni de fizica daca se poate. Si multa cafea :)
Cred ca cercetatorii aia confunda principiul giroscopului cu cel al girostatului si ca pun mult prea mult accent pe partea mecanica dar ignora ceea ce da viata bicicletei : omul. Care principiu al giro-pacii intervine la un om care isi tine echilibrul pe bicicleta pe loc ?