Велосипед становится модным явлением. Все больше людей мечтают заняться велоспортом, обсуждают, какие велосипеды лучше, какие хуже, какие тормоза тормозистее. Интернет полон информацией о том, как правильно сделать выбор. Однако почему-то никто не пишет, почему не нужно заниматься велоспортом. Почему многочисленные новоявленные вело-владельцы чаще всего держат свой велосипед в гараже или на лоджии? Постараюсь восполнить этот информационный пробел, тем более, что с вопросом "про велосипед" ко мне обращаются достаточно часто.
Цель статьи - подготовить новичка к возможным проблемам, о которых он даже и не предполагает, принимая решение о покупке велосипеда.
Сразу отмечу, что статья эта больше шутливая, далеко не все перечисленные причины будут актуальны лично для вас, все мы живем в разных городах и в разных условиях, но, как говорится, в каждой шутке есть доля шутки. Итак, приступим:
1) Проблема выбора велосипеда - начнем с того, что первые неприятности вас ждут еще в магазине, куда вы придете покупать велосипед. Это раньше, советское правительство беспокоилось о здоровой психике своих граждан и под каждую задачу выпускался 1-2 товара. Нужен большой и прочный велосипед - вот вам Урал. Нужен складной для города - Кама. Теперь глаза разбегаются и наступает паника выбора. А после покупки - психологическая травма, а может быть стоило добавить еще 40 баксов и купить чуть подороже? А вдруг у купленного скоростей меньше, чем у соседа? Но, как и в случае с фотоаппаратом, марка велосипеда и его оснащение для 99% покупателей в последствии не играют никакой роли, если оценивать с точки зрения накатанных километров и полученного результата в виде наработанного или утраченного (кому как повезет) здоровья.
2) Проблема хранения - велосипед занимает достаточно много места и хранить его в квартире неудобно (неудобнее только виндсерфинг). У велосипеда есть много торчащих штучек и самые неудобные из них - это не руль, а педали. После снятия переднего колеса руль легко крутится в любую нужную сторону, а вот педали зацепят все на своем пути, пока вы будете тащить велик с балкона на лестничную площадку. А потом впихивать его в лифт на радость соседям, испачкав стены.
3) Проблема мест катания - встанет сразу же, как только вы вытащите велосипед из подъезда. Это на первых порах вам будет достаточно проехать пару километров, чтобы поставить отметку - покатался, получил заряд бодрости. Как только войдете в форму, вам будет нужно накатывать 15-20 км за один раз. Не удивляйтесь, посчитайте сами - человек пешком проходит за 1 час 5 км, поэтому на велосипеде за тот же час вы должны проехать как минимум в 2-3 раза больше. Пусть будем считать туда-сюда, получается 7-10 км в одну сторону. Выгляните в окно, вы знаете, куда ехать?
Итак, поехали.
Куда бы вы не поехали, вам все равно рано или поздно придется выехать на автомобильные дороги.
4) Моральная травма от проезжающих мимо Камазов, автобусов и других водителей вам гарантирована. Есть определенная категория, которые считают личным долгом проехать как можно ближе к велосипедисту. По крайней мере на первых порах, пока не выработалась психологическая устойчивость.
5) Помимо моральной травмы вам придется подышать выхлопом от автотранспорта , если вы конечно живете не в Астане, где ветер успешно борется с этой проблемой.
6) Если вы рискнете ехать по тротуару, то получите моральную травму от общения с пешеходами (в данном случае заслуженную). В общем, на тротуаре безопаснее для вас, но хуже для окружающих, на дороге все наоборот. А велодорожки на наших просторах пока еще редкость.
7) Следующая моральная травма будет получена сразу же, как только вы увидите кого-нибудь из опытных велосипедистов. У женской половины эта моральная травма может оказаться несовместимой с велосипедной жизнью и касается она специализированной спортивной одежды. Атрибут этот важен не только с точки зрения эстетики. Правильно экипированный велосипедист вызывает больше уважения со стороны других участников дорожного движения, что существенно повышает вашу безопасность. Не говоря уже про то, что правильная экипировка делает катание удобнее и приятнее в некоторых местах.
8) Перейдем от травм моральных к физическим. Начав кататься, вы рано или поздно навернетесь (см. ). В итоге получите многочисленные ушибы и ссадины . Особо невезучие - шишки и переломы. Совсем больные на голову - ЧМТ. Причем не всегда вина в физических травмах будет ваша. Это может быть и внезапно открывшаяся дверь автомобиля, или побежавший через дорогу кот.
Но даже если вы не упадете, вы все равно обдерете себе ноги об педали велосипеда.
9) И если по предыдущим пунктам сильная половина человечества может возразить, мол шрамы украшают мужчину, то грязь точно не украшает никого. Если были лужи, если был дождик, просто сырая земля или попалось стадо коров перед вами - в случае отсутствия заднего крыла (обычно) рисунок грязи на вашей спине очень много расскажет подготовленному зрителю.
Это была веселая поездка по старо-австрийской дороге.
Если вам повезло, и лужи выдались особо глубокими, а дождь - сильным, тогда грязь добавится на вашу фасадную часть, и лицо не окажется исключением. Если конечно у вас нет переднего крыла, а его у вас точно нет.
10) Забегая чуть вперед, если вы покатались по грязи, перед вами встанет проблема мытья велосипеда . Велосипед - это не машина, содержит массу мелких частей и мыть его самостоятельно сложно. В ванну не засунешь. В подъезде не сполоснешь. Но автомойки берутся за дело и могут помочь в этом вопросе, иногда даже бесплатно. Обычно я "рассчитываюсь" короткой лекцией о своем велосипеде.
11) Поэтому мы будем стараться ездить в сухую погоду. Решение правильное. Потому что грязь в сухую погоду найти нелегко. А вот мошкару - без особых проблем. Обычно народ катается вечером, потому что днем жарко и все работают. В это же время появляется мошкара , которая будет залетать вам в легкие (вы же не халявщик, поэтому работаете на максимуме) и в глаза. Поэтому нужны прозрачные или очень светлые очки - напомню, катаемся-то вечером. Ну а рот придется по вечерам держать закрытым.
12) Перейдем к проблемам техническим. Отправляясь в путь нужно всегда иметь в запасе план Б - на случай, если у вас сломается велосипед, спустит колесо и вообще, все пойдет не так, как планировалось. Если ваши руки растут не совсем из того места (например, вы не умеете ремонтировать камеру в полевых условиях) нужна машина-техничка , причем такая, в которую ваш велосипед точно влезет.
13) Человек на двухколесном агрегате привлекает внимание четвероногих друзей . И хотя на моей практике мне не приходилось встречать велогона с обкусанными ногами, встреча со стаей собак, охраняющей какую-нибудь промышленную базу обещает массу неприятных эмоций. Можно ездить с травматиком, только не факт, что вам хватит времени его достать.
14) Но еще более опасно пристальное внимание со стороны двуногих друзей . Особенно, если вы женщина. Здесь травматик может быть даже более актуальным, чем в случае с собаками. Если посмотреть на несколько причин выше, то отмечу из опыта - профессиональное снаряжение на велосипедисте существенно снижает желание двуногих пообщаться с вами, попросить покататься или пообсуждать какие тормоза лучше.
Итак, будем считать, что вы приехали домой. Это было начало сезона и это был ваш самый первый длинный выезд в жизни. Добро пожаловать в мир ярких и незабываемых впечатлений . В зависимости от того, занимаетесь ли вы другими видами спорта и как часто, ощущения будут различаться в той или иной мере, но, по собственному опыту и опыту знакомых, они гарантированно будут.
15) На первых порах у вас будут болеть:
- ноги, потому что вы ими крутили педали. В зависимости, от того, как крутили, будут болеть разные части ног;
- кисти, локти и плечи, потому что как ни странно, но на руки тоже приходится часть нагрузки. И чем ниже расположен руль (тем меньше сопротивление воздуха), тем больше будут болеть верхние конечности и все, что с ними связано.
- колени, если неправильно отрегулирован/подобран велосипед;
- шея, если руль наклонен очень низко, и, чтобы рассмотреть дорогу, приходится задирать голову;
- в солнечную погоду у вас сгорят руки, ноги, шея, лицо, уши;
- при случае вас обкусают комары в те же самые места, которые одновременно с этим обгорят;
- кроме того, вы сотрете нежные офисные ладошки об жесткие велосипедные ручки;
- а самые восхитительные ощущения у новичков проявляются там, где сходятся ноги и соединяются с тем местом, из которого они растут. Часовое прыганье на жесткой седушке велосипеда оставит неизгладимые впечатления. В очередной раз совет - покупайте профессиональное обмундирование, а на седло натягивайте специальные подушки-умягчители. Не спасет, но последствия слегка сгладит.
16) И в итоге, после всех этих мучений, у вас неожиданно увеличится размер бедра и/или ягодиц и если вы девушка - придется пересматривать весь гардероб.
Я описал далеко не все негативные моменты, которые ожидают вас, если вы решитесь вдруг сесть на велосипед. По этой причине я, например, в последнее время, в качестве регулярной кардионагрузки предпочитаю велосипеду бег. А велосипед беру только для целевых выездов на природу.
На велосипедах начального уровня устанавливают трансмиссию самых дешевых групп, и когда передачи начинают плохо переключаться и заедать, то владельцы лишь разводят руками — что, мол, возьмешь с дешевого хлама.
Большое удивление постигает тех, кто покупает значительно более дорогой байк, и через некоторое время опять сталкивается с проблемами переключения. Дело здесь, разумеется, не в карме, а в неправильном отношении к технике.
Я ни в коем случае не заявляю, что между начальными и топовыми компонентами нет разницы. Разумеется, опытный велосипедист с закрытыми глазами отличит работу Shimano Alivio от XTR по трем щелчкам.
Причины нечеткой работы переключателей передач
Тросики и рубашки . Это самая распространенная проблема, особенно у начинающих велосипедистов. Я просто удивляюсь, в каком ужасном состоянии они находятся у некоторых велолюбителей.
Осмотрите участки тросиков, которые не скрыты рубашкой, пощелкайте манеткой, чтобы обнажилась скрытая часть. Не должно быть никаких задранностей или вылезших нитей. Если такие дефекты присутствуют, то выбрасывайте и тросы, и рубашки сразу, и идите в магазин за новыми.
На конце троса обязательно должен быть алюминиевый колпачок, который предохраняет его от распушения. Пассатижами можно его аккуратно снять и открутить болт, крепящий тросик к заднему переключателю.
Освобождайте рубашку из упоров, аккуратно снимая её с троса. Сам трос можно оставить в его гнезде в манетке. Когда он полностью обнажен, еще раз осмотрите на предмет задравшихся нитей и потертостей. Брызните на тряпку WD40 и тщательно протрите его.
Рубашки, если они в порядке, вполне можно также использовать по второму разу. Залейте в них побольше WD40, и аккуратно пошуруйте там тросом. Задача — выгнать всю грязь, которая скопилась за период катания.
Здесь прошу учесть такую вещь — тросы и рубашки не нуждаются в смазке. Ни в коем случае на смазывайте их густыми смазками, типа солидола. Буквально через несколько выездов по грунту у вас в рубашках будет консистенция, состоящая с основном из грязи.
Если нужно успокоить душу, то брызните тефлоновым спреем, он быстро высохнет, но оставит тонкий скользящий слой. Который, впрочем, сотрется через десяток переключений. 🙂
Еще один момент. Существуют тросики с тефлоновым покрытием, например, Shimano XTR Cable, стоящие весьма немалых денег. Я во времена фетишизма только такими и пользовался, из-за скользящего покрытия усилие на манетке немного меньше.
К сожалению, примерно за год активного катания тефлон в местах трения стирается начисто. Однако у этих тросов есть очень большое преимущество — в комплекте к ним идут упоры-носики, которые эффективно предохраняют от попадания грязи.
Возвращаясь к рубашкам, проследите, чтобы нигде не было слишком длинных, или наоборот, коротких отрезков, из-за этого в местах изгиба будет повышенное трение, и рано или поздно там скопится грязь.
Гнутый петух. Если вы не знаете, что это за деталь, то здесь можете прочитать заметку про . Иногда бывает, что вроде бы идеально настроенный задний переключатель работает нечетко, несмотря на свежие тросики и рубашки.
Причина может быть в том, что при транспортировке велосипед где-то зажало, и петух чуть-чуть погнуло. Если вы не можете добиться четкого переключения скоростей, то снимите петух и положите его на стол.
Если он немного кривой, то нужно выгибать. Не перестарайтесь, алюминий может дать микротрещины. Как именно его гнуть — не буду советовать. Я это делаю кустарным способом — ставлю на велосипед и тяну руками. В идеале — нужно править специальной машинкой, которая учитывает даже асимметричность дропаутов.
Люфт заднего переключателя. Подвигайте задний переключатель на себя-от себя, держась там, куда входит трос. В идеале люфта не должно быть вообще, но небольшой свободный ход не представляет собой ничего криминального, особенно на начальных группах трансмиссии.
В процессе эксплуатации этот люфт имеет свойство увеличиваться, и тогда начинаются задержки в переключении, нечеткость и тд. Если с тросами и петухом всё в порядке, то при точной настройки можно побороть негативный эффект люфта.
__________________________________
Чаще всего, причина того, что на велосипеде плохо переключаются передачи в комплексе проблем. Грязь в рубашках, немного гнутый петух, небольшой люфт переклюка, плохая настройка — все допуски складываются.
Причем, многие катальцы ездят так, и находят нормальным, когда скорости переключаются по принципу три вперед, две назад. Ребята, это ненормально!
Любая трансмиссия, будь это даже самая низкая Shimano Tourney, должна работать четко. Не привыкайте к плохому, иначе даже купив дорогой байк, через сезон-другой получите тоже самое.
Купить троса, переключатели и прочие компоненты по самой выгодной цене можно в лучших онлайн веломагазинах
Если задавать вопрос "почему велосипед не падает?" всем подряд, то большинство, скорее всего, не смогут ответить на него. Просто пожмут плечами. Меньшая часть, считающая себя технически грамотными людьми, ответит, что это, вероятно, из-за эффекта гироскопа. И, наверно, будут удивлены, узнав, что гироскоп не имеет к этому никакого отношения, это показал эксперимент в котором нивелировали этот эффект, а велосипед продолжал ехать. И лишь незначительное меньшинство ответит правильно. Итак, почему не падают велосипедисты?
Велосипед не падает из-за центробежной силы
Для сохранения равновесия любого тела необходимо, чтобы перпендикуляр, опущенный из центра его тяжести, не выходил за площадь опоры. Чем меньше последняя, тем менее устойчиво положение.
Площадь опоры велосипеда предельно мала – по сути, она представляет собой прямую линию, проведенную между точками касания колесами земли. Поэтому велосипед (с велосипедистом или без него) не может стоять, находясь в неподвижном положении. Но при движении устойчивость чудесным образом возвращается к нему. Почему это происходит?
Все дело в центробежной силе, которая возникает при подруливании. Если движущийся велосипед начинает наклоняться в какую-нибудь сторону, велосипедист слегка поворачивает руль в сторону наклона, заставляя машину поворачиваться. При этом возникает центробежная сила, направленная в сторону, противоположную наклону. Она-то и возвращает велосипед в вертикальное положение. Двухколесный велосипед не способен ехать строго по прямой. Если его руль зафиксировать в неподвижном положении, он обязательно упадет, потому что исключается возможность подруливания.
Этот процесс – отклонение от вертикали и возвращение к ней – происходит непрерывно. Велосипедист даже не задумывается о том, что происходит. Его руки автоматически совершают подруливание, которое необходимо для сохранения вертикального положение. К слову сказать, именно в приобретении автоматизма подруливания и состоит обучение езды на велосипеде.
Конструкция велосипеда и поддержание равновесия
Конструкция рулевой колонки и передней вилки велосипеда облегчает автоматическое поддержание равновесия. Ось рулевой колонки (передней вилки) проходит не вертикально, а наклонно к земле. Точка ее пересечения с грунтом располагается впереди того места, где переднее колесо соприкасается с дорогой. Такая схема способствует тому, что если переднее колесо случайно отклоняется от среднего положения, сразу возникает момент реактивных сил, который возвращает его на место.
При наклоне велосипеда реакция опоры переднего колеса, которая приложена в точке его касания с землей и направлена вверх, автоматически поворачивает колесо в сторону наклона. Возникает центробежная сила и велосипед возвращается в вертикальное положение.
Для лучшего понимания этого процесса, нужно просто принять во внимание, что схема сил, действующих на переднее колесо велосипеда, является примерно такой же, как и у тележек с вращающимися колесами. В какую сторону тележку не толкать, колеса автоматически поворачиваются в нужном направлении. Кстати, именно эта особенность конструкции велосипеда обеспечивает возможность езды, не держась руками за руль. Велосипед самостоятельно поддерживает равновесие. А чтобы выполнить поворот, достаточно сместить центр тяжести своего тела в сторону.
Степень способности конкретного велосипеда поддерживать динамическое равновесие определяется конструкцией его рулевой колонки и вилки. Главный параметр здесь – расстояние от точки соприкосновения переднего колеса с землей, до точки пересечения оси рулевой колонки (передней вилки) с грунтом. Как уже говорилось, последняя находится впереди первой. Реактивный момент, действующий на колесо при его повороте, будет тем выше, чем больше это расстояние. Для оптимальных динамических характеристик велосипеда требуется не самый большой, а строго определенный реактивный момент. Слишком малый уменьшит автоматическое поддержание равновесия, чрезмерно большой – приведет к возникновению «шимми». Поэтому наклон оси рулевой колонки и параметры передней вилки при проектировании велосипеда выбираются очень тщательно.
Что такое «шимми»
При высокой скорости (выше 30 км/час) переднее колесо велосипеда может начать самопроизвольно вилять вправо-влево. Это явление, которое, кстати, имеет место и в авиации, называется «speed wobbles» или «шимми». Причина его заключается не в неисправности велосипеда (плохой сборке или ослаблении креплений), а в том, что возникает резонанс переднего колеса. «Шимми» очень опасно в том случае, когда велосипедист едет «без рук», то есть не держится за руль. Чтобы погасить возникший резонанс, нужно снизить скорость или изменить позу.
Велосипед – энергоэффективней
По затратам энергии на единицу преодоленного расстояния велосипед эффективней не только ходьбы, но и езды на автомобиле. При движении велосипеда со скоростью 30 км/час тратится 15 ккал на 1 км. Ходьба со скоростью 5 км/час приводит к сжиганию 60 ккал на 1 км. То есть по энергозатратам на единицу расстояния движение на велосипеде в 4 раза эффективнее ходьбы.
… и функциональней
Если рассматривать езду на велосипеде с точки зрения спортивной нагрузки, то она тоже оказывается предпочтительней ходьбы. Катание на велосипеде отнимает 450 ккал в час, в то время как при ходьбе тратится только 300 ккал. Конечно, физическую нагрузку можно увеличить, перейдя с шага на бег. Но в этом случае возрастает нагрузка на колени и голеностопные суставы, что нежелательно, поскольку со временем может привести к травме этих проблемных мест.
Когда женщины быстрее
Тренированный мужчина, даже не будучи профессиональным спортсменом, может длительное время развивать мощность 250 Вт или 0,33 л. с. При езде на велосипеде по ровной дороге это примерно соответствует скорости 30 км/час. Женщины не могут развивать такой мощности, как мужчины, но в расчете на единицу веса их энергетические показатели превосходят мужские. При езде по ровной дороге, когда вся мощность тратится в основном на преодоление сопротивления воздуха, женщины едут медленнее, чем мужчины. Зато при езде в гору, когда энергия тратится на преодоление силы тяжести, они способны ехать быстрее сильной половины.
Попробуй-ка сесть на неподвижный велосипед, а потом поднять обе ноги над землей! Ты и трех секунд не продержишь ноги на весу! Но стоит только попробовать поехать, как твой велосипед немедленно превратится в очень устойчивое средство передвижения.
Выходит, во время движения появляются силы, удерживающие велосипед в равновесии. Что же это за силы?
Версия первая
От падения велосипед удерживает гироскопический эффект, возникающий при вращении колес. Этот же эффект, кстати, не дает упасть вращающемуся волчку.
Что же касается волчка - давай превратим в него велосипедное колесо. Для этого, расположи, снятое с велосипеда колесо, горизонтально, поставив ось на твердую поверхность. Чтобы, подобно волчку, заставить колесо стоять на своей оси, колесо придется очень сильно раскрутить. А ведь на велосипеде можно ездить, не падая, даже когда его колеса вращаются гораздо медленнее!
Версия вторая
Велосипед не падает, потому, что велосипедист рулит им. Как только велосипед начинает падать, велосипедист тут же, невольно повернет руль в сторону, куда падает. Велосипед начинает поворачивать, и возникающая центробежная сила выравнивает его, не давая упасть.
Что ж, версия неплохая! Ведь обучение езде на двухколесном велосипеде и заключается в том, чтобы научиться поворачивать рулем на нужный угол. Но почему же тогда не падают те, кто умеют ездить «без руля», то есть, не держась за руль?
Версия третья
Если колесо наклонить, оно покатится не по прямой, а по окружности, центр которой находится в той же стороне, куда наклонено колесо. Падая, велосипед наклоняется, а значит, вместе с ним наклоняются и колеса. Наклоненный велосипед поворачивает, и центробежная сила стремится компенсировать падение - точно так же, как это объяснялось в предыдущей версии.
С наклоненным колесом все верно. Но согласно этой версии, выравнивание велосипеда происходит само собой, значит, чем меньше ты будешь вмешиваться в процесс, тем лучше. Давай сведем твое участие к минимуму, лишив возможности рулить, для этого наглухо приварим переднюю вилку велосипеда к раме. Далеко ли ты уедешь?
Версия четвертая
Все дело в конструкции велосипеда. Наклоним велосипед, держа его за седло. Мы увидим, что передняя вилка автоматически повернется в сторону наклона. Значит, как только велосипед начинает падать, его переднее колесо начнет само поворачиваться в сторону падения. Ну, а дальше, вступает в работу все та же центробежная сила.
Этот вариант вполне подошел бы для объяснения того, каким образом удается управлять велосипедом при езде «без рук»! Может, тогда не нужны ни руль, ни умение ездить? Но почему же тогда велосипед падает, если на нем никто не сидит, когда, например, ты толкаешь пустой велосипед с горки?
Выходит, ни одна из предложенных версий не подходит полностью? Но велосипедист, тем не менее, не падает! Как ты думаешь - почему?
В качестве возможных ответов мы изложили четыре версии, правда, для каждой версии можно найти соображение, ставящее под сомнение ее правильность.
Довольно распространенный вопрос, который волнует и детей, и взрослых – это почему велосипед не падает . Действительно, езда на велосипеде и умение держать равновесие видятся как некоторая фантастическая супер-способность. Устойчивость велосипеда объясняется несколькими фундаментальными физическими законами. Однако, всё ли так просто, как кажется на первый взгляд?
Любой велосипедист начинает свой путь с того, что . Велосипед сам по себе очень неустойчив. Даже самая широкая резина не придаст ему большей устойчивости. Для того, чтобы научиться кататься, нужно . Что это значит? Это значит, что юный (или не очень) велосипедист должен настолько хорошо научиться взаимодействовать с великом, что в момент отклонения от точки баланса организм автоматически выполнит необходимое действие и велосипед поедет дальше. Если такое действие выполнено не будет, то велосипед вместе с ездоком упадет. Организм человека сам подбирает необходимый набор действий, что в результате некоторого количества тренировок приводит к формированию уверенного навыка катания на велосипеде.
Навык этот формируется в результате стандартных упражнений – крути педали, подруливай в сторону падения, держи руль крепче и т.д.
Если проанализировать каждое действие велосипедиста при движении, то каждое движение имеет глубокий физический смысл. Например, когда человек на велосипеде чувствует, что велосипед заваливается на бок, он начинает отклоняться в противоположный бок. Когда происходит замедление, при котором сохранять устойчивость сложнее, велосипедист набирает скорость. Этот цикл действий, которые порой остаются за гранью нашего сознания и держатся на рефлексах и позволяют велосипеду не падать .
Почему велосипед не падает с физической точки зрения
Если проанализировать всё, что было перечислено выше, то можно сделать вывод — велосипедист во время движения следует некоторым подсознательным установкам. Это и позволяет сохранять состояние равновесия. Как канатоходец с шестом, велосипедист держит баланс. В основе устойчивости велосипеда лежит два основных физических понятия . Если рассматривать вопрос с физической точки зрения, то велосипед не падает именно благодаря этим явлениям.
Первое физическое явление – это . Для того, чтобы не влезать в сложную теорию и малопонятные формулировки, описание можно сильно упростить. Вспомните, что чем меньше скорость движения велосипеда, тем сложнее сохранять равновесие. Физика объясняет это появлением момента инерции на колесах велосипеда, которое способствует сохранению вертикального положения. Явление аналогично сохранению вертикального положения вращающегося волчка – юлы. Юла сохраняет равновесие пока вращается её «юбка».
Второе явление, которым объясняют устойчивость велосипеда – это подсознательное подруливание в сторону падения . Вспомните, как учат кататься на велосипеде. Учитель всегда говорит, что если вы падаете, то нужно поворачивать в сторону падения. Если проанализировать движение взрослого опытного велосипедиста, то и он постоянно подруливает рулем при движении. Только в отличие от ученика, это подруливание составляет всего 2-3 мм. Когда велосипед начинает подруливать, центробежная сила возвращает колёса в их обычное положение и велосипедист сохраняет равновесие. Стабилизирующий эффект оказывает особенность расположения рулевого стакана . Из статьи вы узнали, что рулевой стакан расположен под углом, отличным от прямого. В итоге, если ось вращения руля продлить до земли, то она упрется в поверхность земли чуть раньше, чем землю касается само колесо. Между этими осями образуется так называемый угол. Этот угол называется кастор .
Термин кастор используется во всей механике и автомобилестроении. Благодаря такой ориентации, поворот велосипедного руля практически выталкивает падающее колесо из крена и возвращает в положение равновесия. Образно это можно представить, как постоянное «выдергивание» руля с последующим перемещением колеса в нужное направление.
Классическая теория не объективна. Велосипед не падает из-за магии?
Казалось бы, описанная теория вполне состоятельна с логической точки зрения и имеет подтверждение. Однако, не так давно коллектив независимых исследователей провёл ряд экспериментов, которые заставили усомниться в полноте имеющегося объяснения.
Они создали специальный стенд – аналог велосипеда. Ему сделали совсем маленькие колёсики, момент инерции которых минимален, и свели «на нет» влияние кастора, т.е. расположили рулевую под перпендикулярным углом к земле. Кроме того, стендовый велосипед был оборудован двумя колесами, которые вращаются в противофазе с основными и тем самым заставляют нивелировать эффект гироскопа. По классическим представлением, катание на таком велосипеде невозможно . Однако, на опытном образце было вполне возможно передвигаться. Нельзя сказать, что пилот-испытатель был сильно рад таким конструктивным особенностям. Ехать и правда было значительно сложнее и удержаться в седле оказалось непросто. Но физически это было возможно . Следовательно, имеющаяся теория не объясняет в полной мере весь физический процесс.
Ученые предположили, что помимо описанных явлений гироскопа и специфического расположения рулевой, в устойчивость велосипеда вносит вклад и развесовка. Большая часть массы ездока приходится на заднее колесо, а переднее подруливает. Значит факт наличия кастора не столь принципиален, т.к. «морда» не полностью нагружена и легко поддается управлению.
Соответственно, не сегодняшний день ответить в полном объеме на вопрос «почему велосипед не падает » нельзя. Известно, что огромный вклад в устойчивость велосипеда действительно вносят эффект гироскопа и стабилизирующий эффект подруливания. Помимо этого, важна правильная развесовка. Сосредоточение большей части массы на заднем колесе делает велосипед легко управляемым. Кроме того, велосипедист своими сложными движениями, которые не всегда заметны со стороны, поддерживает равновесие всей конструкции.
Сочетание умения велосипедиста найти точку баланса и описанных физических принципов позволяет велосипедисту держать равновесие.