СоцОпрос: устойчивость велосипеда

Цитата сообщения от ян крачковский отправленного 28 Ноя, 2008 в 16:43

Те кто сомневаются в действинности гироскопического эффекта могут провести дома простейший эксперимент...

1. Снять колесо с велосипеда.
2. Взять двумя руками за ось с двух сторон.
3. Крутануть свободными пальцами рук колесо за спицы.
   А теперь попробуйте отклонить ось от исходной позиции... Проведите эксперимент на разных скоростях...

А теперь учти массу седока вместе с велом без колес, которые на ходу действуют на колесо. Гироскопические силы по сравнению с этими на скоростях под 80 - ничто.

Насколько я понимаю никакой гироскопической силы нет, есть гироскопический эффект а силы которые его вызываю навзываются по другому, основная это центробежная сила...
В итоге мой вариант по теме следующий...
Действуют два фактора помогающие удерживать равновесие велосипедисту.
1. Рулежка (в основном на малых скоростях)
2. Центобежная сила колес которая вызывает гироскопический эффект (с основном на больших и средних скоростях)

Устройство передней вилки помогает управлять велосипедом без рук и не связано с устойчивостью велосипеда..

а при чем центробежные силы?
центробежные силы стремяться какашки с колеса оторвать и закинуть на спину или в лицо.

Цитата сообщения от отправленного 28 Ноя, 2008 в 17:31

а при чем центробежные силы?
центробежные силы стремяться какашки с колеса оторвать и закинуть на спину или в лицо.

А противостоит этому забрасыванию специальный противоцентробежный брызговик)

Цитата сообщения от black_thrush отправленного 28 Ноя, 2008 в 16:47

А теперь учти массу седока вместе с велом без колес, которые на ходу действуют на колесо. Гироскопические силы по сравнению с этими на скоростях под 80 - ничто.

а еще на физфаке учился.. там показывали забавный опыт.. брали студента .. давали в руки колесо от дорожника.. слегка утяжеленное. раскручивали его не сильно.. ( 10-15 км/ч если на линейную скорость переводить).. а потом просили его наклонить колесо.. смотрелось очень забавно ;)

Цитата сообщения от sascha отправленного 28 Ноя, 2008 в 20:47

Цитата сообщения от black_thrush отправленного 28 Ноя, 2008 в 16:47

А теперь учти массу седока вместе с велом без колес, которые на ходу действуют на колесо. Гироскопические силы по сравнению с этими на скоростях под 80 - ничто.

а еще на физфаке учился.. там показывали забавный опыт.. брали студента .. давали в руки колесо от дорожника.. слегка утяжеленное. раскручивали его не сильно.. ( 10-15 км/ч если на линейную скорость переводить).. а потом просили его наклонить колесо.. смотрелось очень забавно ;)

Э-э-э да оно весит килов 7-8 и вся масса сосредоточена на ободе.
Я старый обод раскручивал - мама не горюй, и ниче, сил у меня хватало что бы его вполне себе контролировать.

Цитата сообщения от sascha отправленного 28 Ноя, 2008 в 20:47

Цитата сообщения от black_thrush отправленного 28 Ноя, 2008 в 16:47

А теперь учти массу седока вместе с велом без колес, которые на ходу действуют на колесо. Гироскопические силы по сравнению с этими на скоростях под 80 - ничто.

а еще на физфаке учился.. там показывали забавный опыт.. брали студента .. давали в руки колесо от дорожника.. слегка утяжеленное. раскручивали его не сильно.. ( 10-15 км/ч если на линейную скорость переводить).. а потом просили его наклонить колесо.. смотрелось очень забавно ;)

на физфаке еще один гироскопическо-велосипедный фокус показывали:
натягивали веревку метров 7-8 (не очень туго, провисание было). затем доставали маленький агрегатик: велик где-то 30х60 см с металлическим маховиком на месте сидушки. Маховик раскручивали (в плоскости колес), ставили велик на веревку и чуть-чуть подталкивали. он меееедленно доезжал до конца =) с первого раза не верилось вообще. но там масса маховика по отношению к массе вела большая.

кстати, на досуге можно примерно прикинуть, какая сила нужна чтобы отклонить стандартное колесо на стандартной скорости...в вакууме)

Цитата сообщения от sascha отправленного 28 Ноя, 2008 в 20:47

давали в руки колесо от дорожника.. слегка утяжеленное. раскручивали его не сильно.. ( 10-15 км/ч если на линейную скорость переводить).. а потом просили его наклонить колесо.. смотрелось очень забавно ;)

Стало бы думать, что чувак тот (студент) кроме чипсов и роллтона ничего не кушал. Ну если бы и я в тренаж не ходил во времена студенческие, то тоже винчестер в руках с 7200 оборотами не смог бы наверное в руках поворачивать и фтыкать работающим в куда-нибудь. А то как ни гляди: фтыкается и вращается и ничего.

Кушать лучше надо и качаться, качаться....

ВОПРОС: Почему человек не падает с велосипеда?

ОТВЕТ: Начнем с того, что обыкновенное колесо катится само по себе достаточно устойчиво: при наклоне в какую-либо сторону оно не падает под действием силы тяжести, а поворачивает в сторону наклона и едет по дуге. Этот эффект называется гироскопическим.

Существует много гипотез, объясняющих устойчивость движения системы гонщик - велосипед. Остановимся на некоторых из них.

* Гипотеза 1. Гипотеза предполагает обеспечение устойчивости движения только за счет принудительного пере-мещения центра масс системы путем изменения положения тела гонщика относительно точек опоры колес. Типичными примерами, подтверждающими эту гипотезу, служат езда на велосипеде, с заклиненной рулевой колонкой или цирковой трюк езды на велосипеде по жесткому прямолинейному профилю под куполом цирка с применением поперечно-расположенного шеста, гантелей и других массивных вспомогательных средств.

Наиболее достоверно подтверждают данную гипотезу приемы обеспечения устойчивости при движении велосипеда в узкой колее разбитой дороги или при попадании колес велосипеда во время гонки в желоб трамвайного рельса. При этом система выходит из равновесия и отклоняется от вертикальной плоскости. Для возвращения системы в равновесие и обеспечения устойчивости движения гонщик выполняет маневр, состоящий в том, что он преднамеренно отталкивается от велосипеда в сторону, противоположную первоначальному отклонению, перенося центр масс в плоскость, в которой расположена точка опоры.
* Гипотеза 2. Эта гипотеза предлагает обратное действие, т. е. изменение положения точек опоры системы гонщик - велосипед на поверхности дороги.

Аналогов подобного действия в практике повседневной жизни встречается немало. Например, для обеспечения устойчивости карандаша, вертикально стоящего на кончике пальца, достаточно сместить точку его опоры. Обеспечение устойчивости такого вертикально стоящего стержня является полной аналогией сюрпляса, когда за счет разворота переднего колеса гонщику удается находить для него такое положение на полотне трека, что центр масс системы остается в вертикальной плоскости, проходящей через точки контакта переднего и заднего колес с поверхностью трека.
* Гипотеза 3. Эта гипотеза связана с особенностью конструктивного решения узла передней вилки велосипеда и диаметром переднего колеса. Практические испытания различных конструкций показали, что из всего их многообразия можно выделить такие решения, которые определяют устойчивость направленного движения системы гонщик - велосипед. Принципиально важным для конструкции рамы велосипеда является угол наклона оси рулевой колонки и изгиб передней вилки.

Устойчивость системы достигается почти во всех случаях, за исключением тех, когда совпадают точка пересечения оси рулевой колонки с поверхностью дороги (точка А) и точка пересечения плоскости дороги и вертикали, проходящей через ось переднего колеса (точка В), или точка В находится спереди точки А по направлению езды велосипеда.

Езда без рук на таком велосипеде невозможна, а нормальная управляемая рулем езда крайне затруднительна. Минимальное внешнее воздействие выводит систему из равновесия, и быстро нарастающий дестабилизирующий момент приводит к падению.
* Гипотеза 4. Устойчивость системы обеспечивается гироскопическим эффектом. Первое правило при обучении езде на велосипеде гласит: поддерживай скорость движения и поворачивай руль в сторону падения. Этот эффект наблюдается при езде на велосипеде, когда руки убраны с руля, особенно это становится очевидным при спуске по извилистой дороге, когда для входа в очередной вираж достаточно наклонить корпус в сторону центра кривизны виража - и велосипед будет двигаться по криволинейной траектории, соответствующей скорости движения и наклону велосипеда.

Обобщая, можно сказать, что если под понятием "устойчивость движения" иметь в виду способность системы гонщик - велосипед сохранять заданную форму движения, то рассматриваемая система неустойчива в статике, а ее абсолютно прямолинейное движение невозможно. Траектории движения точек опоры (точек контакта колес с поверхностью дороги) колеблются относительно некоторой прямой линии, выбранной в качестве основного направления движения системы. Хорошо подтверждают это положение безуспешные попытки езды с заклиненной рулевой колонкой, хотя, казалось бы, именно при заклиненной колонке велосипед должен двигаться прямолинейно.

http://rc.nsu.ru

лично я на шоссере чувствую себя так же, как и на диване, просто сел и уехал... никаких тебе смешений, ничего...

Цитата сообщения от gringo отправленного 29 Ноя, 2008 в 11:08

лично я на шоссере чувствую себя так же, как и на диване, просто сел и уехал... никаких тебе смешений, ничего...

угу ... нуну ... попробуй руль подержать прямо не подруливая совсем...

Судя по гипотезе 4 иэ большой статьи сверху ездить без рук ВООБЩЕ не реально, так как при перемещении тушки в сторону гироскопический эффект сохранит плоскость вращения колеса и никакого поворота не будет! А рекомендации при обучении езде на велосипеде поддерживать скорость движения связаны не с гироскопическим эффектом, а с центробежной силой кторая возникает при повороте руля. Именно она стремится вернуть велосипед в вертикальное положение. И чем больше скорость, тем на меньший угол надо провернуть руль для получения достаточной силы.

Гироскопический эффект у одних есть, у других - нет. Смотря у кого какие колеса )))

Прошлой зимой я поставил на п. колесо дешевую камеру (0.5 кг резины), дешевую покрышку 622x44 (1 кг), да внутрь вырезанную протекторную часть покрышки 622x40 (0.75 кг) - для защиты камеры, да еще шипов вкрутил 200 шт шурупов (0.5 кг) - так сразу гироскоп на ходу почувствовал. Тока поворачивать - а оно сцуко не поворачивает! Но падать не мешал )))

Цитата сообщения от fox отправленного 29 Ноя, 2008 в 13:00

Цитата сообщения от gringo отправленного 29 Ноя, 2008 в 11:08

лично я на шоссере чувствую себя так же, как и на диване, просто сел и уехал... никаких тебе смешений, ничего...

угу ... нуну ... попробуй руль подержать прямо не подруливая совсем...

Я имею ввиду, что меня мало заботит то, как у меня получается ехать и не падать, все получается само сабой...