ПредишенСледващото

Физика на придвижването с велосипед
За да двуколесното мотоциклети не падна, което трябва постоянно да се поддържа баланс. От велосипед лагер площ е много малка (в случая на две колела велосипед е само една линия, която преминава през две точки, където колелата докосват земята), като велосипед може да бъде само в динамично равновесие. Това се постига чрез кормилото. ако мотора опира в колоездач отхвърля волана в същата посока. В резултат на това колелото започва да се върти и центробежната сила се връща на мотора в изправено положение. Този процес е непрекъснат, така двуколесното мотор не може да продължава стриктно право; ако волана, за да се определи, велосипеди непременно падне. Колкото по-висока е скоростта, толкова по-голям центробежната сила и колкото по-малко, което трябва да се отклонява волана, за да запази равновесие.

Когато включите необходимостта да наклоните мотора в началото, така че сумата на гравитацията и центробежната сила преминава през линията на подкрепа. В противен случай, центробежната сила ще разстрои мотора в обратна посока. Как и при шофиране в права линия, идеално място да се запази такъв наклон не е възможно, и вол се извършва по същия начин, само позицията на динамично равновесие е изместен с оглед на центробежната сила, произтичаща.

Кормило велосипед дизайн го прави лесно да се поддържа равновесие. Оста на въртене бустер не е вертикално, но наклонена назад. Освен това преминава под оста на въртене на предното колело и в предната част на мястото, където колелото докосва земята. С този дизайн, постигнат две цели:

  • Ако случайно отклонение движението на велосипед предно колело от неутрално положение има момент на триене по отношение на кормилната ос, на колелото, което се връща обратно в неутрално положение.
  • Ако наклоните мотора, има въртящ момент, който се върти предното колело в посока на наклона. Тази точка се нарича земна реакция сила. То се прилага до точката, където колелото докосне земята и нагоре. Поради факта, че оста на волана не преминават през този етап, когато велосипедът е наклонена под силата на реакция спрямо оста на завиване се измества.

По този начин, автоматична вол. запазването на баланса. Ако мотора е случайно наклони, предното колело се превръща в една и съща посока, докато колелото се започва да се върти, центробежната сила се връща във вертикално положение, и сила на триене на задната предното колело обратно в неутрално положение. Поради това, че е възможно да карам колело "свободни ръце". Самата Bike поддържа баланс. Преместването на центъра на тежестта на една страна, можете да се поддържа постоянна наклон на велосипеда и да направи завой.

Може да се отбележи, че способността да се запази мотора сами по себе си динамичен баланс зависи от дизайна на волана вилица. Определяне на пода реакция рамо колело, т.е. перпендикулярно дължина спадна докосва земята колелата на вилица оста на въртене; или това, което е равностойно, но по-лесно да се измери - разстоянието от колелото до точката на докосване пресечна точка на оста на въртене вилица до земята. По този начин, за едно и също колело, произтичащи момента ще бъде по-висока, толкова по-голям наклонът на оста на въртене на тапа. Въпреки това, за да се постигнат оптимални динамични характеристики не се нуждаят от максимален въртящ момент, както и строго определена, ако времето е твърде малък, ще доведе до затруднения запазва равновесие, или твърде голям - вибрационна нестабилност, по-специално - "шими" (виж по-долу.). Следователно, положението на оста на колелото по отношение на оста на тапа е внимателно избран за проектиране; Много вилици велосипеди имат огъване или изместване на оста на колелото, за да се намали излишната напред компенсиране на въртящия момент.

Общото мнение на съществени последици от жироскопичен момент на въртящото се колело при запазване на баланса не е наред.

При високи скорости (в диапазона от около 30 km / h), предното колело може да се насладите на така наречените скорост на отклонение (скорост колебания), или "шими" - явление, което е добре известно в авиационната индустрия. Когато това явление спонтанно, махайки с правото на колело и ляво. Yaw скорост са най-опасни, когато шофирате, "свободни ръце" (т.е., когато водачът язди, без да държите кормилото). Причина waggings ускоряване - не в лош монтаж или слаб закрепване на предното колело, те са причинени от резонанс. Ускоряване клатеха лесно се отплати, като намали скоростта или промяна в положението, но ако не го направят, те могат да бъдат смъртоносни.

ефективност Колоездене (разходите за енергия на километър), тъй като разходка и диск. Когато каране на велосипед със скорост 30 km / h изгори 15 ккал / km (килокалории на km), или 450 ккал / час (килокалории на час). При ходене скорост 5 km / h изгори 60 ккал / км или 300 ккал / час, т.е. велосипед четири пъти по-ефективно пеша чрез консумацията на енергия за единица разстояние. Откога колоездене консумира повече калории на час, тя е и най-добрите спортни товара. При провеждане калории разходи на час, дори по-висока. Трябва да се има предвид, че натоварването шок, когато работи, но също така неадекватно колоездене (например изкачване на високи предавки, хипотермия коленете, липсата на достатъчно количество течности и т.н.) може да се увреди глезена и коляното. Обучен от мъжки пол, който не е професионален спортист консерва за дълго време, за да се развива мощност от 250 вата, или 3.1 литра. а. Това съответства на скорост от 30-50 км / ч по равен път. Една жена може да се развива по-малка абсолютна власт, но по-голяма мощност на единица тегло. Тъй като почти всички от властта на равна път използва за преодоляване на съпротивлението на въздуха и при изкачване на основни разходи - за преодоляване на силата на гравитацията, жени, при равни други условия, отидете по-бавно от нивото на земята и нагоре по-бързо.

Въз основа на материали от Уикипедия

Подкрепете проекта - споделете линка, благодаря!