Велосипед: различия между версиями

118 байт убрано ,  7 месяцев назад
→‎Физика: оформление
(→‎Педали: оформление)
(→‎Физика: оформление)
 
== Физика ==
Подробно теория движения велосипеда изложена в книгах<ref>''[[Бутенин, Николай Васильевич|Бутенин Н. В.]]'' Введение в аналитическую механику. — М., Наука, 1971. — Тираж 25 000 экз. — С. 199—212</ref><ref>''[[Неймарк, Юрий Исаакович|Неймарк Ю. И.]], Фуфаев Н. А.'' Динамика неголономных систем. — М., Наука, 1967</ref> и статье<ref>''[[Неймарк, Юрий Исаакович|Неймарк Ю. И.]], Фуфаев Н. А.'' Устойчивость неуправляемого и управляемого велосипеда и мотоцикла // Механика твёрдого тела, № 2, 1967</ref>.
 
Для того чтобы двухколёсный велосипед не упал, нужно постоянно поддерживать [[Механическое равновесие|равновесие]].<ref>''[[Бутенин, Николай Васильевич|Бутенин Н. В.]]'' Введение в аналитическую механику. — М., Наука, 1971. — Тираж 25 000 экз. — С. 199—212</ref><ref>''[[Неймарк, Юрий Исаакович|Неймарк Ю. И.]], Фуфаев Н. А.'' Динамика неголономных систем. — М., Наука, 1967</ref> Поскольку его площадь опоры — это две точки, в которых колеса касаются земли, велосипед может находиться только в [[Механическое равновесие#Неустойчивое равновесие|динамическом (неустойчивом) равновесии]]. Это достигается с помощью «подруливания»: если велосипед наклоняется, велосипедист отклоняет руль в ту же сторону. В результате передняя точка опоры смещается в сторону наклона и равновесие восстанавливается. Этот процесс происходит непрерывно, поэтому двухколёсный велосипед не может ехать строго прямо; если руль закрепить — велосипед упадёт. Чем выше скорость, тем быстрее передняя точка опоры вернётся в равновесное положение и тем меньше нужно отклонять руль, чтобы поддерживать равновесие.<ref>''[[Неймарк, Юрий Исаакович|Неймарк Ю. И.]], Фуфаев Н. А.'' Устойчивость неуправляемого и управляемого велосипеда и мотоцикла // Механика твёрдого тела, № 2, 1967</ref>
 
Вопреки распространённому мнению, [[гироскоп]]ическое действие быстро вращающихся колёс устойчивости велосипеда практически не помогает, поскольку у велосипеда этот эффект весьма мал. Например, при массе колеса 1,5 кг, диаметре колеса 0,8 м, расстоянии между точками крепления оси колеса к вилке 100 мм, скорости велосипеда 25 км/ч и скорости отклонении оси вращения колеса 20°/сек., на колесо в точке крепления оси к вилке будет действовать «возвращающая» гироскопическая сила всего 14 Н. Для мотоцикла гироскопическая сила будет больше за счёт большей массы колеса (в 12-16 раз) и возможной более высокой скорости (в 4-6 раз), но меньше вследствие большей толщины колеса, то есть ширины вилки (в 2 раза). С учётом же значительно большего веса для мотоциклов самого лёгкого класса влияние гироскопического эффекта будет лишь примерно вчетверо сильнее, чем для велосипеда, а для более тяжелых мотоциклов — близко к влиянию на устойчивость велосипеда, то есть незначительно.