Почему велосипед не падает при езде

Улитка гироскопических инноваций

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.

Определение и особенности

Склеропластика является малоинвазивной операцией коррекции зрения, проводящейся в основном у детей и подростков, страдающими близорукостью. Эта патология часто является следствием генетической предрасположенности и проявляется уже в детстве при постоянных зрительных нагрузках (учёбе, занятиях спортом, пользовании гаджетами и пр.). В результате четкость видения сохраняется при близком расположении предметов и значительно теряется при рассматривании вдали.

Анатомическая особенность близорукости заключается в удлинении (вытягивании) глазного яблока, когда фокусирование видения происходит не на сетчатке, а перед ней. Ношение очков или контактных линз в этом случае помогает улучшить зрение, но не избавляет от проблемы, которая со временем будет только усугубляться

Операция склеропластика выполняется с целью укрепить склеру, зафиксировать размеры глазного яблока и, таким образом, затормозить развитие миопии, что особенно важно в детском возрасте.

Решение проблем с АКБ

«Включаю фары – падают обороты. Что происходит, и как это исправить?» – именно эти вопросы часто мучают автолюбителей. Можно выделить распространенные сложности с АКБ и способы разрешения.

  • Трескается корпус, не выдерживая нагрузок, приходится его менять.
  • Батарея села, необходимо подзарядить и потратить на это от 4 до 12 часов.

При нахождении автомашины на морозе длительное время периодически ее следует прогревать, даже без надобности совершать движение. Некоторые хозяева автотранспорта неверно выбирают АКБ, ошибаясь с габаритами, упорно втискивая аппарат в нишу подкапотного пространства. Неправильно монтируют, перепутав полярность.

Лучшие статьи :  Нужно ли учитывать цвет велосипеда при покупке

Выход из всего сказанного – проверить систему в рамках техобслуживания, посоветоваться с мастерами. Их опыт и знания выручают. В среднем ресурс батареи рассчитан разработчиками на пять лет. Что еще они советуют?

Постановка вопроса

Любой велосипедист начинает свой путь с того, что учится ездить на велосипеде. Велосипед сам по себе очень неустойчив. Даже самая широкая резина не придаст ему большей устойчивости. Для того, чтобы научиться кататься, нужно научиться держать равновесие на велосипеде. 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.

Полтора века гироскопии

В то время как устройство акселерометров принципиально не менялось с момента их создания, гироскопы за последние сто пятьдесят лет прошли в своем развитии четыре больших этапа принципиальных преобразований, каждый из которых непосредственно связан с историей развития физики и технологий.

Столь длительный цикл не случаен. Создание гироскопов, их доведение до уровня промышленных образцов — это длинный путь, двадцать, а то и тридцать лет. Не приходится ожидать, что кто-то вдруг придумает новый тип гироскопа, тут же запустит его в производство и всех опередит. Цикл жизни таких изделий тоже очень длинный: затраты на их разработку очень велики, и, пока они не окупятся, никто и не будет спешить что-то менять в системах, где они используются. А предшествующая разработка теоретических основ гироскопии потребовала еще больше времени.

Этот гирокомпас использовался во Второй мировой войне для управления полетом ракет «Фау-2»

Фотография: gettyimages.ru

Первый этап — это классический механический гироскоп, который был изобретен французским физиком Жаном Бернаром Леоном Фуко в середине XIX века. Первые промышленные образцы появились в конце XIX века — австрийский инженер Людвиг Обри применил гироскоп для стабилизации курса торпеды.

Хотя детская игрушка — волчок, изучение поведения которого легло в основу теории гироскопов, — известна с древнейших времен, создание гироскопа стало возможным только после серьезного развития классической механики и ее математического аппарата, что заняло значительную часть XVIII и XIX веков. В основу теории гироскопов легли труды многих величайших ученых — от Ньютона и Эйлера до Ковалевской и Жуковского. Одновременно, во многом на основе тех же теоретических достижений, развивались технологии точной обработки металлов, появилось современное металлорежущее оборудование, без которого изготовление гироскопов невозможно.

Второй этап развития гироскопии — это кольцевые лазерные гироскопы (КЛГ). Их создание стало возможным только после длительного периода развития квантовой электроники, занявшего почти весь ХХ век. В ее основе лежат труды творцов современной физики, начиная с Эйнштейна и заканчивая создателями первых квантовых генераторов — Прохоровым, Басовым, Таунсом. В нашей стране их начали разрабатывать еще в 1970-е, а пик применения — это уже 2000 годы. Создание лазерных гироскопов стало возможным благодаря появлению прецизионных методов механической и физической обработки различных материалов, в первую очередь зеркальных стекол. Шероховатость их поверхности — пять ангстрем — это уже на уровне размера атома. А радиус кривизны такого зеркала составляет семь метров при размере два сантиметра.

 Изобретение гироскопа стало результатом изучения поведения древнейшей детской игрушки — волчка

Третий этап развития гироскопии, пик которого приходится на наше время, — это использование в системах навигации волновых твердотельных гироскопов (ВТГ). На их примере можно видеть спираль развития гироскопов, что называется, в натуральном виде: от механического гироскопа через оптико-электронный, снова к механическому, основанному на другом принципе (он описан ниже). Этот принцип был разработан уже в конце ХIX века, создание самих гироскопов стало возможным благодаря переходу на следующий этап развития средств обработки различных материалов, того же стекла. Ведь точность обработки резонаторов ВТГ достигает одного микрона. Но и этой точности для работы ВТГ недостаточно. Приходится проводить его дополнительную ионоплазменную балансировку с точностью до десятков ангстрем. К механической обработке добавилась физическая.

Наконец, четвертый этап развития гироскопии — это появление микроэлектромеханических систем, МЭМС, физические принципы работы которых такие же, как и у больших гироскопов, но изготавливаются они на основе технологий обработки кремния — тех же самых, что используются при изготовлении микросхем и сверхбольших интегральных схем (СБИС). В 1964 году компания Westinghouse выпустила первую серийную МЭМС — резонансный затворный транзистор. А английская компания Silicon Sensing произвела первый МЭМС-гироскоп в 1985 году. В переплетении спиралей развития физики и технологий механической обработки материалов появилась спираль электронных технологий.

Лучшие статьи :  Что такое защита звезды велосипеда и зачем она нужна

Осложнения

Тем не менее, склеропластика может иметь нежелательные последствия, связанные с:

  • отторжением биотрансплантата (в этом случае требуется повторная операция склеропластика с заменой материала);

  • миграцией укрепителя из-за недостаточного фиксирования (обнаруживается как опухоль, сопровождающаяся болью, гиперемией и др.) Устраняется хирургическим путем.

Склеропластика глаз – один из немногих видов хирургии, который практикуют именно в детском и подростковом возрасте. Родителям детей, страдающих миопией, следует правильно организовать им режим дня, регулярно водить на приём к офтальмологу. Вовремя оказанная помощь поможет избежать усугубления ситуации, предотвратить тяжёлые последствия заболевания.

Выбираем велосипед для города

Велосипеды разные — всегда можно подобрать модель для себя. Для городского велосипеда характерно несколько вещей:

Вес — тяжёлый велосипед сложнее поднимать по лестницам и заносить домой. С ним будет сложно разгонятся и поворачивать.

Простота — простой велосипед сложнее сломать и легче ремонтировать.

Цена — велосипед могут украсть, это факт, но воров больше интересует дорогое железо

Важно — дешёвый велосипед не обязательно должен выглядеть как Ашан-байк, это вполне может быть простой городской велосипед под старину или с современным дизайном

Если вам нужен велосипед для езды по горам, то без амортизации, гидравлических тормозов и широких покрышек вам не обойтись. В городе же это лишь усложнит передвижение: это дополнительный вес, раскачка с потерей энергии и просто лишние деньги.

Мы рекомендуем

Обычный велосипед с городской рамой без верхней перекладины, колёсами на болтах и узкими покрышками, тремя скоростями и планетарной втулкой, педальным тормозом, крыльями, подножкой, фонарями и велобагажником с корзиной лучше всего подойдёт для Москвы: он недорогой, лёгкий, хорошо держит скорость, мало ломается и прост в ремонте.

Неплохие городские велосипеды есть у Electra, Stels и Bear Bike.

Решение проблем с АКБ

«Включаю фары – падают обороты. Что происходит, и как это исправить?» – именно эти вопросы часто мучают автолюбителей. Можно выделить распространенные сложности с АКБ и способы разрешения.

  • Трескается корпус, не выдерживая нагрузок, приходится его менять.
  • Батарея села, необходимо подзарядить и потратить на это от 4 до 12 часов.

При нахождении автомашины на морозе длительное время периодически ее следует прогревать, даже без надобности совершать движение. Некоторые хозяева автотранспорта неверно выбирают АКБ, ошибаясь с габаритами, упорно втискивая аппарат в нишу подкапотного пространства. Неправильно монтируют, перепутав полярность.

Выход из всего сказанного – проверить систему в рамках техобслуживания, посоветоваться с мастерами. Их опыт и знания выручают. В среднем ресурс батареи рассчитан разработчиками на пять лет. Что еще они советуют?

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.

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.

Удобство и проходимость – залог крепких нервов

Чего только не наслушаешься от водителей автомобилей в городских пробках! Велосипедистам же ненормативная лексика и брань не ведомы. Они всегда с легкостью выберутся из любого затора, сохранив здоровой свою нервную систему.

На загородной трассе, конечно, велосипед не может составить конкуренцию автомобилю. Однако стоит ему только свернуть на проселочную дорогу, как он снова становится фаворитом. Беспрепятственное прохождение бездорожья, движение по узким тропам лесов и лугов – все это подвластно владельцу железного коня. И даже в самых сложных и непроходимых местах, велосипедист всегда может перетащить на руках своего двухколесного друга и далее продолжить путь. Тут уже как говорится: «любишь кататься – люби и саночки носить».

Паника

Но вообще, говоря о событиях которыен побуждают вас упасть, сначал стоило бы упомянуть о главном. Большинство падений происходит от страха. В те моменты, когда вас сковывает страх вы забываете все свои навыки, теряете подвижность на велоиспеде и вообще превращаетесь в кролика, застывшего в оцепенении перед удавом. Часто вы думаете о том как будете лететь в пропасть еще только начиная спуск по трассе. Ведь на любой трассе ест такие места, которые выделяются из общего рисунка своей сложности. Как правило весь процесс спуска делится на до и после. И парадокс заключается в том, что если вы будете думать о том как разобьетесь на том трамплине — это обязательно произойдет. Старайтесь не бояться, не перетормаживать и не терять легкости движений. И всегда оставаться в атакующей позиции, разумеется.

Езда без рук

Сообщение tanatolog » 03 май 2009, 21:16

Сообщение Казак » 03 май 2009, 21:28

Сообщение Author » 03 май 2009, 21:30

Сообщение 234234 » 03 май 2009, 21:40

1. Одень защиту 2. Немного разогнавшись, не крутя педалями держи руль обоими руками и сдвигай их ближе к центру руля, привыкай ездить так уже крутя педали. Пока не начнешь уверенно кататься (поворачивать). 3. Тоже самое но уже держи руль только 1 рукой в центре, сначало просто катившись, затем крутя педали. Пока не начнешь уверенно кататься (поворачивать). 4. Пробуй отпускать руку и катится без рук, как приловчишься крути педали. Поворачивай без рук наклоном велосипеда (как на скейте).

Это лично моя “инструкция”, следовать её или нет решать тебе.

p.s. Сам стараюсь не кататься без рук.

Сообщение Сергей Лис » 03 май 2009, 21:41

сначала нужно научиться падать – на бок левый и правый ,через голову ,затем тренероваться на скоростях и при попадании штанины в звезду.

после этого тебе становится не страшно и ты можешь ездить не держась за руль – чуствуешь себя уверенно – ведь тебе уже ничего не грозит.

Отклоняться необходимо назад,ехать на большой скорости – чтобы велосипед не вилял,смотреть под колеса- исключать колдобины и неровности (хотя пофигу падать всё равно уже научишься)

скорости 3 – 5,6,7.

С другой стороны- нафиг тебе это надо?ты же не кошка с 9 жизнями.

Сообщение Author » 03 май 2009, 22:10

Сообщение Xenon » 03 май 2009, 22:13

Сообщение Ю.Г. » 03 май 2009, 22:13

Сообщение exp0rt » 03 май 2009, 22:56

Для начала пробуй отрывать руки от руля, во время езды, конечно чем быстрее ты будешь ехать, тем больше шансов, что у тебя что-то получится, ибо если ты будешь ехать медленно, то велик будет больше качаться в стороны, терять равновесие, что не есть хорошо. А вообще когда едешь без рук, старайся сидеть на сидушке ровно, старайся чтоб большинство веса упиралось в середину вела, если будет покачивать вел, старайся управлять весом (представь, что учишься кататься на двух-колесном велике:) ) Ну а чтоб поворачивать без рук, просто наклоняй туловище слегка влево или вправо, в зависимости куда поворачиваешь. Ну для начала научись просто кататься без рук. И вообще, как сказали выше, не увлекайся, ибо одна ямка, или камень, приведут к серьезным последствиям, думаю сам знаешь каким )

p.s Это лично моя “инструкция”, следовать её или нет решать тебе.

Сообщение Demonidse » 03 май 2009, 23:04

Сообщение Казак » 03 май 2009, 23:11

на нормальном велосипеде, в ХТС, делать-то в принципе ничего не надо, чтобы ехать без рук. он сам катится)

ЗЫ: велосипеды с двухкоронками не в счет. почему-то, сложнее ездить без рук.

Сообщение artemkaftf » 03 май 2009, 23:44

Сообщение cy4ka » 04 май 2009, 16:46

БАЮСЬ ПОДУМАТЬ ЧТО ВТОРОЙ ДЕЛАТЬ %) АПАСНА

я вас всех съел diamond (cc)/ NS SL / NS Bitch / pit bike Kayo 140cc dirt force

М Ы В А Ш И Д Р У З Ь Я @ >->— Я няшка а вы все тут унылы — @

Сообщение tanatolog » 04 май 2009, 20:35

Как не замёрзнуть и не промокнуть

Просто — правильной одеждой и крыльями:

Защищаем конечности и глаза от холода: руки и ноги замерзают в первую очередь, поэтому лучше не забывать про варежки и обувь с толстой подошвой. Слезятся глаза от холодного ветра? Простые очки, даже из пластика, снимут проблему.

Дождь: непогоду можно переждать, а можно ехать под ней — это менее приятно, но возможно. Дождевики и накладки на обувь продаются во многих местах и эффективны в борьбе с водой. Существуют специальные накидки на человека и руль с прозрачной вставкой для глаз. Конечно не стоит забывать про крылья — без них вся вода с грязью полетит на спину, брюки и в глаза.

Совет: многие накидки создают эффект парника, из-за чего можно взмокнуть и без дождя, — это надо учитывать и выбирать модели с вентиляцией.

См. также:Как ездить в дождь на велосипеде?

Неисправности электрики

Утечка тока может стать причиной, поясняющей, почему плавают обороты при включении фар. Тут не обойтись без квалифицированной методики диагностики. Просадка может проявиться при монтаже нештатной сигнализации, магнитолы, камер, навигаторов, прочей техники. В 90 % случаев трудности вызваны именно самостоятельной модернизацией средства передвижения. Самое страшное в этом отношении – глубокий разряд аккумулятора. При самостоятельном вмешательстве АКБ может однажды попросту перестать работать, тогда двигатель вовсе откажется выполнять задачи. До 75 мА показатель утечек электротока считается нормальным. Как определить такую неприятность до заезда в профессиональный сервис?

  • Приобрести простой мультиметр. Он обойдется в 300 рублей, а польза будет ощутимая.
  • Открывается капот, откручивается минусовая аккумуляторная клемма. Ее нужно снять.
  • Тестер ставится в режим измерения электротока. Замеры проводятся щупами устройства. Для этого их надо поставить между клеммой и контактом батареи.

Резонно спросить у профессионалов – что делать?

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: