Автор

Почемучка: почему двухколёсный велосипед не падает, когда едет?

Почемучка: почему двухколёсный велосипед не падает, когда едет?

Учиться кататься на трёхколёсном и четырёхколёсном велосипеде не нужно — достаточно сесть и поехать. А вот с двухколёсным товарищем дело обстоит уже сложнее. Почти никому не удаётся сесть на него и сразу уехать далеко-далеко. Потребуется приложить много усилий и даже пережить кучу разбитых коленок и локтей! 

Однако как только у человека появляются навыки езды на двухколесном велосипеде, сразу возникает вопрос: странно, но почему же он не падает? И если задать этот вопрос самым разным людям, большинство из них, скорее всего, тоже задумаются и просто пожмут плечами.

Гироскопический эффект
Ребята, которые увлекаются физикой, могут сказать, что велосипед не заваливается на бок при езде из-за эффекта гироскопа. Что же это такое?

Если говорить простым языком, без терминов, то гироскопический эффект (эффект гироскопа) — это особая способность всех крутящихся вещей (например, колес) сохранять ровное положение просто так, без дополнительного воздействия со стороны. То есть, если позволить колёсам крутиться с огромной скоростью, они просто продолжат ехать по одной линии, даже если специально их не выравнивать.

Кстати, эффект гироскопа можно не только увидеть, но и почувствовать! Возможно, вы не раз замечали, что двухколёсный велосипед едет более прямо и ровно по одной линии, если скорость движения большая. Но как только скорость замедляется, велосипед начинает вилять из стороны в сторону и даже заваливаться на бок. Приходится соскакивать на землю или тормозить!

Точно по такому же принципу, с гироскопическим эффектом, двигается детская игрушка — юла. Когда мы заводим её, игрушка стоит на одной ножке, быстро-быстро вращается вокруг своей оси и не падает. Но стоит ей замедлить скорость — и она сразу начинает ложиться на бок и тормозить. То же самое происходит и с велосипедом!

Тем не менее велосипед не падает во время езды не только из-за гироскопического эффекта. Оказывается, на него воздействует ещё один фактор.

Почему во время движения велосипед не падает
Способность кататься на двухколёсном транспортном средстве многими детьми воспринимается как суперспособность. И в этом действительно есть что-то магическое! Ведь любой учёный скажет, что велосипед не падает в процессе движения ещё и благодаря нашему мозгу. Что же это значит?

Учёные выяснили, что эффект гироскопа только немножко помогает велосипедисту ехать ровно, правильно. Но за умение ездить на нём отвечает человеческий мозг.

Проверить это очень просто даже без дополнительных инструментов. Попробуйте приподняться на цыпочках на одной ноге и удержать равновесие, пытаясь балансировать руками. Скорее всего, сделать это будет очень сложно. Тело постоянно будет наклоняться то в одну, то в другую сторону. Если же попеременно прыгать с одной ноги на другую, ситуация изменится. Сохранять баланс тела станет намного проще.

С велосипедом происходит почти так же. Когда мы едем, велосипед, конечно, следует не по ровной линии, а немного отклоняясь в разные стороны (по-другому ездить с такими узкими колесами просто невозможно!). Но велосипедист, управляющий рулем, то и дело контролирует движение. Если велосипед немного отклоняется вправо — велосипедист чуть-чуть наклоняет руль влево. Если же велосипед потянуло вправо — велосипедист немного тянет руль вправо. 

Такое выравнивание положения руля происходит неосознанно. То есть человек просто едет, а не производит никаких специальных математических вычислений. За него это делает головной мозг и вестибулярный аппарат — орган, который помогает нам сохранять баланс тела. В физике такое явление называется «эффектом кастора» или «подсознательным подруливанием в сторону падения». 

Кстати, этот эффект можно увидеть вживую. Попробуйте сесть на двухколёсный велосипед и посмотреть на руль в первые секунды движения. Скорее всего, он будет дрожать или вилять, а мы будем стараться его выровнять, чтобы не упасть. 

Наиболее заметен этот эффект у малышей, которые только учатся кататься на велосипеде без дополнительных колес по бокам. А вот у опытных велосипедистов его почти не видно, хотя даже у них велосипед движется с небольшими колебаниями.

Благодаря этому можно сделать вывод, что велосипед не падает, когда едет, только благодаря нашему сознанию. А научиться кататься на велосипеде — это значит в совершенстве овладеть эффектом подруливания. И для этого человеку почти ничего не нужно делать. Главное — постоянно практиковаться!

Материал подготовлен при поддержке

Автор

Вам может быть интересно