A BICIKLI működése?

"ha az előző teória helytálló akkor állandóan másodpercenként legalább egyszer jobbra-balra KELL dülöngélni ahhoz hogy ne dűljünk el végülis ???"

Így van. Vagyis majdnem így. A kerékpárt állandóan korrigálni kell, hogy ne dőlj el. Természetesen ezt a korrekciót automatikusan elvégzed, éppen ezért nem is tudatos a dolog, asszem erre mondják, hogy érzésből csinálja az ember. De ez csak akkor igaz, ha megtanultál kerékpározni. Ezért van az, hogy a kisgyerekek kerékpárjára pótkereket kell szerelni, mert ha anélkül indulnának el, egyszerűen elesnének, mivel az agyuk még nem tanulta meg, hogy kell egyensúlyozni a kerékpáron (pont ezeket a finom korrekciós mozdulatokat nem tudják).

Például ezen a videón jól látszik, hogy a kislány milyen erős kormánymozdulatokkal egyensúlyozik a kerékpáron:

https://www.youtube.com/watch?v=uytjxBqSD2o

Ezek a mozdulatok idővel finomodnak, és különösebb koncentráció nélkül is képes lesz egyensúlyozni.

Csak annyit tennék hozz, hogy az egyensúlytartásban nem a centrifugális erő segít.

A kormányzással (mármint az egyensúly-tartó kormányzással) a kerékpár két kerekét mint támasztási pontot sétáltatjuk jobbra-balra a súlypont függőleges tengelyétől jobbra-balra.

Ez gyakorlatilag ugyanolyan egyensúlyozás, mint amikor a tenyerünkre állított seprűnyelet egyensúlyozunk, illetve ahogy a kötéltáncos mozgatja maga alatt a kötelet jobbra-balra.

Még amikor a bringa egy helyben áll, is lehet így egyensúlyozni, hiszen az első keréknek van utánfutása, ha a kormányt elforgatod, az oldalra mozgatja alattad a vázat.

Persze minél gyorsabb a gurulás, annál finomabb mozdulatok elegendőek. Meg a rutinnal is egyre finomabb a súlypont-kimozdulások érzékelése, vagyis korábban, kisebb korrekcióval tudsz egyensúlyozni.

Az egyensúly érzékelést több pont összadataiból nyeri az agyad. Két kéz a kormányon, fenék, két láb a pedálon.

Ebből bármelyik hiányzik, máris kicsit bizonytalanabb az érzékelés. Ki lehet próbálni, mennyivel hektikusabban egyensúly-kormányzol, ha a lábad nincs a pedálon, ha kiállsz a nyeregből, ha egy kézzel fogod csak a kormányt.

Természetesen gyakorlással ez is javul.

Ja és persze az agynak akkor is korrigálnia kell, ha idegen bringára ülsz, más a kormány szélessége, nyereg-kormány táv, első kerék utánfutás stb. Ezért van, hogy idegen bringán kell egy-két perc a stabil kormányzáshoz.

Ezek a korrekciók viszont remekül eltárolódnak, mint egy "preset", vagyis amikor újra felülsz arra a bringára, esetleg kettőt váltogatva, már nem kell "újrakalibrálódni".

Nagyon örülök, hogy felmerült a kérdés, volt országútis versenyzőként szívem csücske a téma és a kerékpár valóban egy olyan eszköz, ami NAGYON megérdemli a fizikai vizsgálatot. Rengeteg olyan dolog van benne, amiről fizikai témában órákat lehet értekezni.

Valóban az álló biciklin is lehet egyensúlyozni, akár a tenyéren tartott függőleges seprűnyéllel. De minél nagyobb a bicikli sebessége, annál kisebb kormánymozdulatok szükségesek az egyensúlyozáshoz. A centrifugális erő F = m·v²/R képletéből látható, hogy minél nagyobb a v sebesség, annál kisebb R fordulási sugár (kormánymozdulat) elegendő ugyanakkora F centrifugális erő létrehozásához. Míg nagyon kis v sebességnél nagy kormánymozdulatok szükségesek, vagyis kis R fordulási sugarakat kell létrehoznunk ugyanakkora F centrifugális erő létrehozásához.

Próbáljunk meg 5 km/h-val tekerni úgy hogy csak mutatóujjal fogjuk a kormányt. Nagyon nehéz, míg kb. 30 km/h-val "száguldva" sima úton akár az egy ujjunkkal végzett kormánymozdulatok is elegendőek.

Egy kis kiegészítő érdekesség a centrifugális erőről (videó):

https://www.youtube.com/watch?v=4foY5r2TMOo&list=PL8D8A70E9F..

Látható hogy ingamozgással (mint körmozgással) létrehozott centrifugális erőt tolóerőként is lehet hasznosítani. Diák koromban unalmas órákon kihúztuk a legyek szárnyait és tanulmányoztuk a "repülésüket", vagy inkább csak a próbálkozásaikat. A szárnyuk tövében van egy gyors ingamozgást végző tömeg, aminek centrifugális ereje elmozdatja a legyet és segíti az ügyes repülésben.

Hogy mégjobban eltérjünk a kerékpártól, érdekességképpen itt a Lifter. Felül kicsi az elektronok és ionok keringési sugara és ezért felfelé nagy centrifugális erő hat ami megemeli a szerkezetet:

[link]

#6:

Amit leírtál, igaz, de továbbra is tartom magam ahhoz, hogy az egyenes haladás egyensúlyozása súlypont-alátámasztás viszonyán alapuló egyensúlyozás, nem a centrifugális erőn.

A centrifugális erő jelentősége nem nagyon jön ki a kanyarban bedőlés kivételével.

# 8: Mindkettőnknek igaza lehet. Vagyis mindkét tényező segíthet az egyensúlyozásban.

# 7: Érdekes videó volt.

Tehát a kormányoszlop dőlése

[link]

a magyarázat arra hogy a vezető nélküli bicikli is megtartja egyensúlyát addig amíg kellő sebességgel gurul. Mert amerre dől a bicikli, a kormány is automatikusan arra fordul:

[link]

Az előbbi kép álló kerékkel készült.

De most végeztem egy kísérletet két ujjam közt tartott forgó PC ventillátorral, mert arra voltam kíváncsi hogy az eldőlő forgó biciklikerék giroszkóp hatása merre forgatja a biciklikormányt. Az eredmény az lett hogy szintén a megfelelő irányba forgatja a kormányt. Például ha jobbra dől a forgó kerék akkor a kormányt is jobbra forgatja a giroszkóp hatás is. Vagyis ismét egy kettős igazság, kormányoz a kormányoszlop dőlése is (ahogy a videón álló kerék esetében), meg a kerék giroszkóp hatása is.

[link]

"Vagyis ismét egy kettős igazság, kormányoz a kormányoszlop dőlése is (ahogy a videón álló kerék esetében)"

És a kerék utánfutása is lényeges, vagyis a keréktengely távolsága a kormány forgástengelyétől.

Ezzel tudod álló helyzetben megjátszani az egyensúlyozást. Legalábbis főként ezel.