Це так само легко, як їзда на велосипеді ... або так кажуть. Але як нам вдається залишатися вертикально на велосипеді? Якщо хтось наважиться на відповідь, він найчастіше каже, що це через «Гіроскопічний ефект» - але це не може бути правдою.
Простіше кажучи, гіроскопічний ефект виникає тому, що обертове колесо хоче продовжувати обертатися навколо своєї осі, так само, як обертовий вершина або навіть планета Земля залишаються вирівняними за своїми осями обертання. У той час як мотоциклісти зі своїми великими важкими колесами, які швидко обертаються, можуть помітити ефект гіроскопа, скромний повсякденний велосипедист не помітить цього, тому що колеса набагато легші і при неквапливій їзді вони не обертаються досить швидко.
Якщо педальний велосипед все -таки залишився у вертикальному положенні через гіроскопічний ефект, будь -який новачок, сівши на велосипед, міг би просто відштовхнутись, а велосипед - і ефект - зробив би все інше. Проста істина полягає в тому, що ви повинні навчитися їздити, так само як ви повинні навчитися ходити. Їзда на велосипеді - це все в голові.
Уявіть, що вам довелося їхати по ідеально прямій лінії по ідеально рівній доріжці. Легко, напевно. Ну ні. Практично неможливо їхати по вузькій прямій лінії, так само як дійсно важко ідеально ходити по прямій, навіть коли ви не п'яні. Спробуй це.
А тепер спробуйте цей маленький експеримент: встаньте на м’яч однієї ноги, використовуючи руки для балансування. Це досить важко. Але тепер спробуйте перестрибувати з однієї ноги на іншу. Утримувати рівновагу набагато простіше. Це називається біг. Ваш мозок навчився робити - це робити невелику корекцію кожного разу, коли ви злітаєте, так що якщо, скажімо, ви падаєте праворуч, то наступним кроком ви перестрибнете трохи ліворуч.
Те ж саме і з педалями на велосипеді. Під час їзди ви завжди робите крихітні виправлення. Якщо ви падаєте праворуч, то підсвідомо трохи рухаєтесь праворуч, щоб ваші колеса рухалися під вами. Потім, не замислюючись, ти знову повертаєшся назад, щоб залишитися на шляху.
Це «хитання» цілком нормальне. Це більш очевидно серед початківців (переважно дітей), які досить часто хитаються, але це може бути майже непомітно для досвідченого велосипедиста. Тим не менш, ці маленькі коливання є частиною процесу і пояснюють, чому ходити-чи їздити-по мертвій прямій так важко, тому що ви не можете внести ці важливі маленькі виправлення вбік.
Грандіозні конструкції
У дизайні велосипедів є кілька дійсно розумних елементів, які спрощують їзду на велосипеді. Найважливішим є той факт, що рульова колонка ( "Трубка з головою") нахилено так, щоб переднє колесо контактувало з землею в точці, що лежить позаду місця перетину рульової осі з землею. Відстань між цими двома точками називається «стежкою».
Розміри велосипеда. Від Рішіура1, власна робота Стежка дійсно допомагає стабілізувати велосипед, коли ви їдете без рук, тому що, коли ви нахиляєтесь праворуч, скажімо, сила в точці контакту на тротуарі поверне переднє колесо праворуч. Це допомагає вам легко керувати, а також дає змогу керувати руками вільно, нахиляючись трохи вліво або вправо.
Але люди побудували велосипеди з вертикальними головками, і вони також чудово їздять. Насправді, зробити велосипед, на якому ви не зможете їздити, досить складно багато пробували.
Це тому, що тримати велосипед у вертикальному положенні багато в чому залежить від вас та вашого мозку - це легко довести. Спробуйте схрестити руки, наприклад. Ви навіть не зможете почати, і якщо ви зміните руки під час їзди, будьте попереджені, ви впадете миттєво - те, чого б не сталося, якби гіроскопічний ефект утримував вас у вертикальному положенні.
{youtube} MFzDaBzBlL0 {/youyube}
Клоуни та вуличні артисти їздять на велосипедах рульове управління з реверсом. Щоб навчитися їздити на такому велосипеді, потрібні місяці практики, і все полягає в тому, щоб навчитися їздити на звичайному велосипеді. Дивно, як працює мозок.
Гіроскопічний ефект
Але як щодо гіроскопічного ефекту, про який я згадував раніше? Напевно це трохи допомагає? Ну, це не так ... якщо ви не їдете досить швидко. Існує a відома демонстрація це, здається, показує, як на велосипедне колесо дійсно впливає гіроскопічний ефект, але якщо ви зробіть суми Ви можете показати, що ефект не настільки сильний, щоб утримувати вас під час їзди на велосипеді.
Я довів, що ефект гіроскопа неважливий велосипед з другим переднім колесом, що обертається. Я не перший, хто це зробив - Девід Джонс побудував його в 1970 році. В нас обох була одна ідея. По суті, обертове колесо, що рухається назад, усуває гіроскопічний ефект переднього колеса, доводячи, що це не має значення, і що єдине, що тримає вас у вертикальному положенні, - це ваш мозок. Це також справді веселий експеримент, який може зробити кожен.
Тож як найкраще навчитися їздити? Що ж, спостерігати за дітьми, які вчаться їздити на тренажерних колесах, мене засмучує, тому що кожен раз, коли один із стабілізаторів торкається землі, це незаспокійливий досвід. Щоб їздити на велосипеді, ваш мозок повинен навчитися хитатися, тому зніміть тренажерні колеса - і чим більше ви хитаєтесь, тим швидше ви навчитесь. Велосипед дійсно все в голові.
про автора
Х'ю Хант, читач інженерної динаміки та вібрації, Кембриджський університет. Його наукові інтереси включають залізничний шум та вібрацію, гіроскопи та бумеранги, потужність хвиль, вібрацію дзвіниць та відновлювану енергію.
Ця стаття була спочатку опублікована на Бесіда. Читати оригінал статті.
Суміжні книги
at InnerSelf Market і Amazon
