Strona głównaPytania → Dlaczego się nie przewracamy, jeżdżąc...

Dlaczego się nie przewracamy, jeżdżąc na rowerze?

Pytanie

Pyta Gosia

Dlaczego się nie przewracamy, jeżdżąc na rowerze? Czy nawet taka mała prędkość obrotu kół wystarcza, żeby rower działał jak żyroskop?

Odpowiedź

Odpowiada dr Grzegorz Brona

Z punktu widzenia fizyka rower (i rowerzysta) jest niesłychanie złożonym układem fizycznym. Tak, efekt żyroskopowy odgrywa swoją rolę, ale nie jest kluczowy. Ponadto ważne jest odpowiednie balansowanie ciałem, ale to też nie jest kluczowe. Okazuje się bowiem, że popchnięty rower, bez dosiadającego go rowerzysty, również będzie zachowywał stabilność. Co więcej, nawet jeśli zamontujemy w nim dodatkowe koło (nie dotykające drogi), które będzie obracało się w przeciwnym kierunku, niwelując efekt żyroskopowy, rower wciąż zachowa stabilność. Problem ten dokładnie studiowany był dopiero w latach siedemdziesiątych. Okazało się wtedy, że kluczowe znaczenie ma geometria układu kierowniczego. Otóż rowery konstruowane są tak, aby przedłużenie osi skrętu kierownicy przecinało podłoże nieznacznie przed punktem styku koła przedniego z drogą. Odległość, wynosząca zazwyczaj kilka centymetrów, pomiędzy owym punktem przecięcia, a punktem styku nazwana została śladem. Taka geometria układu kierowniczego powoduje to, że w momencie, w którym rower wychyla się w prawo, bądź w lewo, automatycznie następuje skręt przedniego koła w tę samą stronę. Rower zaczyna jechać po łuku. Pojawia się siła odśrodkowa. Rower prostuje się. Efekt ten jak się okazuje jest jednym z ważniejszych elementów, dzięki którym rower zachowuje stabilność. Oczywiście nie jedynym. Fizycy wciąż badają złożony układ, jakim jest rower i rowerzysta. Pełen obraz musi uwzględniać szereg efektów jak np. pełną geometrię układu kierowniczego, położenie i przesuwanie środka ciężkości, wielkość kół, efekt żyroskopowy itd..

Jeżeli jest Pani bardziej dociekliwa polecam oryginalny artykuł z lat siedemdziesiątych, gdzie efekt śladu jest dokładnie omówiony:

http://www.phys.lsu.edu/faculty/gonzalez/Teaching/Phys7221/vol59no9p51_56.pdf