Велосипед почему

Почему велосипед не падает при движении

Довольно распространенный вопрос, который волнует и детей, и взрослых – это почему велосипед не падает. Действительно, езда на велосипеде и умение держать равновесие видятся как некоторая фантастическая супер-способность. Устойчивость велосипеда объясняется несколькими фундаментальными физическими законами. Однако, всё ли так просто, как кажется на первый взгляд?

Постановка вопроса

Любой велосипедист начинает свой путь с того, что учится ездить на велосипеде. Велосипед сам по себе очень неустойчив. Даже самая широкая резина не придаст ему большей устойчивости. Для того, чтобы научиться кататься, нужно научиться держать равновесие на велосипеде. Что это значит? Это значит, что юный (или не очень) велосипедист должен настолько хорошо научиться взаимодействовать с великом, что в момент отклонения от точки баланса организм автоматически выполнит необходимое действие и велосипед поедет дальше. Если такое действие выполнено не будет, то велосипед вместе с ездоком упадет. Организм человека сам подбирает необходимый набор действий, что в результате некоторого количества тренировок приводит к формированию уверенного навыка катания на велосипеде.

Навык этот формируется в результате стандартных упражнений – крути педали, подруливай в сторону падения, держи руль крепче и т.д.

Если проанализировать каждое действие велосипедиста при движении, то каждое движение имеет глубокий физический смысл. Например, когда человек на велосипеде чувствует, что велосипед заваливается на бок, он начинает отклоняться в противоположный бок. Когда происходит замедление, при котором сохранять устойчивость сложнее, велосипедист набирает скорость. Этот цикл действий, которые порой остаются за гранью нашего сознания и держатся на рефлексах и позволяют велосипеду не падать.

Почему велосипед не падает с физической точки зрения

Если проанализировать всё, что было перечислено выше, то можно сделать вывод — велосипедист во время движения следует некоторым подсознательным установкам. Это и позволяет сохранять состояние равновесия. Как канатоходец с шестом, велосипедист держит баланс. В основе устойчивости велосипеда лежит два основных физических понятия. Если рассматривать вопрос с физической точки зрения, то велосипед не падает именно благодаря этим явлениям.

Первое физическое явление – это гироскопический момент. Для того, чтобы не влезать в сложную теорию и малопонятные формулировки, описание можно сильно упростить. Вспомните, что чем меньше скорость движения велосипеда, тем сложнее сохранять равновесие. Физика объясняет это появлением момента инерции на колесах велосипеда, которое способствует сохранению вертикального положения. Явление аналогично сохранению вертикального положения вращающегося волчка – юлы. Юла сохраняет равновесие пока вращается её «юбка».

Второе явление, которым объясняют устойчивость велосипеда – это подсознательное подруливание в сторону падения. Вспомните, как учат кататься на велосипеде. Учитель всегда говорит, что если вы падаете, то нужно поворачивать в сторону падения. Если проанализировать движение взрослого опытного велосипедиста, то и он постоянно подруливает рулем при движении. Только в отличие от ученика, это подруливание составляет всего 2-3 мм. Когда велосипед начинает подруливать, центробежная сила возвращает колёса в их обычное положение и велосипедист сохраняет равновесие. Стабилизирующий эффект оказывает особенность расположения рулевого стакана. Из статьи про раму велосипеда вы узнали, что рулевой стакан расположен под углом, отличным от прямого. В итоге, если ось вращения руля продлить до земли, то она упрется в поверхность земли чуть раньше, чем землю касается само колесо. Между этими осями образуется так называемый угол. Этот угол называется кастор.

Термин кастор используется во всей механике и автомобилестроении. Благодаря такой ориентации, поворот велосипедного руля практически выталкивает падающее колесо из крена и возвращает в положение равновесия. Образно это можно представить, как постоянное «выдергивание» руля с последующим перемещением колеса в нужное направление.

Классическая теория не объективна. Велосипед не падает из-за магии?

Казалось бы, описанная теория вполне состоятельна с логической точки зрения и имеет подтверждение. Однако, не так давно коллектив независимых исследователей провёл ряд экспериментов, которые заставили усомниться в полноте имеющегося объяснения.

Они создали специальный стенд – аналог велосипеда. Ему сделали совсем маленькие колёсики, момент инерции которых минимален, и свели «на нет» влияние кастора, т.е. расположили рулевую под перпендикулярным углом к земле. Кроме того, стендовый велосипед был оборудован двумя колесами, которые вращаются в противофазе с основными и тем самым заставляют нивелировать эффект гироскопа. По классическим представлением, катание на таком велосипеде невозможно. Однако, на опытном образце было вполне возможно передвигаться. Нельзя сказать, что пилот-испытатель был сильно рад таким конструктивным особенностям. Ехать и правда было значительно сложнее и удержаться в седле оказалось непросто. Но физически это было возможно. Следовательно, имеющаяся теория не объясняет в полной мере весь физический процесс.

Ученые предположили, что помимо описанных явлений гироскопа и специфического расположения рулевой, в устойчивость велосипеда вносит вклад и развесовка. Большая часть массы ездока приходится на заднее колесо, а переднее подруливает. Значит факт наличия кастора не столь принципиален, т.к. «морда» не полностью нагружена и легко поддается управлению.

Соответственно, не сегодняшний день ответить в полном объеме на вопрос «почему велосипед не падает» нельзя. Известно, что огромный вклад в устойчивость велосипеда действительно вносят эффект гироскопа и стабилизирующий эффект подруливания. Помимо этого, важна правильная развесовка. Сосредоточение большей части массы на заднем колесе делает велосипед легко управляемым. Кроме того, велосипедист своими сложными движениями, которые не всегда заметны со стороны, поддерживает равновесие всей конструкции.

Сочетание умения велосипедиста найти точку баланса и описанных физических принципов позволяет велосипедисту держать равновесие.

Зачем велосипеду столько скоростей?!

— Зачем столько скоростей?! Мы в детстве на одной ездили!
Ответы на все вопросы тут.

На современных велосипедах (особенно — горных) редко можно встретить всего одну скорость, как на моделях, выпускаемых 20-30 лет назад. На первый взгляд может показаться, что новая характеристика — лишь веяние моды или рекламный ход, которые абсолютно не влияют на качество катания. Но почему же тогда самые опытные и знающие велосипедисты гоняются за моделями с большим количеством скоростей и не экономят на этом? Давайте разберемся.

Скорости на велосипеде, их важность, правильное использование и переключение вызывают массу вопросов у новичков в седле — будь то молодежь или поклонники двухколесных коней с двадцатилетним опытом, вновь севшие за руль. В этой статьей мы ответим на основные вопросы.

Зачем на велосипеде скорости?

Если вы катаетесь исключительно по дорожкам в парке или тротуару, скорости на велосипеде вам, действительно, не нужны. А вот поклонники езды по пересеченной местности, долгих путешествий с чередованием подъемов, спусков и ровных участков, настоящие спортсмены оценят этот параметр по достоинству.

Говоря техническим языком, переключение скорости на велосипеде меняет каденс. Каденс — это частота вращения педалей и необходимая сила давления на них, достигаемая за счет варьирования передаточного числа между колесом и педалями. Переключать скорости нужно, чтобы более равномерно распределять затрачиваемую на вращение педалей энергию.

К примеру, когда вы едете в гору или по неровной местности, нужно прилагать массу усилий для кручения педалей, что при большой продолжительности грозит артритом. Включив низкую скорость, вы облегчите себе кручение педалей, уменьшите нагрузку на мышцы и суставы, но велосипед будет ехать медленнее. На ровной трассе или при спуске с горы необходимо включать высокую скорость, тогда для кручения педалей потребуется большее усилие (по сравнению с моделями без скоростей или другой передачей), но двухколесный конь станет быстрее, устойчивее, будет двигаться ровнее и стабильнее. При катании по городу обычно включают среднюю скорость.

Итак, на велосипеде скорости нужны, чтобы обеспечить равномерное натяжение цепи, сбалансировать мышечные усилия спортсмена при катании на разных участках пути.

Сколько скоростей бывает у велосипеда?

На современных велосипедах число скоростей, как правило, колеблется между 10 и 30. При этом передач обычно две-три. В чем же тогда разница между моделями с 10 и 30 скоростями? Начнем с того, что количество скоростей велосипеда — результат умножения числа передних звездочек (их две или три) на число задних (их от 5 до 10), вспомогательных, делающих переключение передач более плавным и комфортным.

Соответственно, велосипед с 15 скоростями имеет 3 передние передачи и 5 задних звездочек, а модель с 30 скоростями — 10 задних звездочек. А разница — в технологических издержках и количестве вариаций крутящего момента.

Как правильно переключать скорости на велосипеде?

Переключение скоростей осуществляется при помощи переключателей на руле, которые перебрасывают цепь по звездам системы шатунов и звездам на втулке заднего колеса. Передний переключатель во время обычного катания должен стоять на средней скорости, также нельзя забывать возвращать его в это положение после участков трассы, преодолеваемых на низкой или высокой скорости. Так можно избежать излишнего натяжения и быстрого износа цепи.

Передние и задние передачи переключаются по одной и в момент обычного кручения педалей, т.е. до сложного участка дороги, подъема или спуска. Изменение скорости без вращения педалей или в середине подъема дает очень сильную нагрузку на трансмиссию, может спровоцировать разрыв цепи или поломку переключателей. Кроме того, не рекомендуется переключать скорости на неподвижном байке.

При выборе положения переднего и заднего переключателей следует избегать вариантов с сильным перекосом цепи, т.е., к примеру, максимумом и на передней, и на задней звездочках. Лучший вариант на низкой скорости — 4-5 задняя передача, на средней — 2-7 (а лучше — 3-6) передача, на высокой — 5-8/9 передача.

Скорости на велосипеде — очень нужная и полезная вещь для всех любителей долгих велопутешествий и катания по пересеченной местности. С ними вы сможете легко въезжать на любой подъем, максимально разгоняться на спусках и ровных трассах. Не пренебрегайте такой возможностью — купите себе велосипед с несколькими скоростями и наслаждайтесь жизнью!

Как езда на велосипеде влияет на фигуру

Тренировки на велосипеде с каждым годом становятся всё популярнее. Создаётся впечатление, что всё мыслящее человечество пересаживается на велосипед. Нет смысла отказывать себе в этом приятном и очень полезном занятии, ведь зная, что дает езда на велосипеде для фигуры, чётко понимаешь, какую радость даришь своему организму.

Общая польза велотренировок

Основа любой тренировки – постепенное повышение физической выносливости. Велосипед справляется с этой задачей великолепно. Инструкторы по фитнесу рекомендуют велотренировки как прекрасную аэробную нагрузку. В среднем за 1-1,5 часа катания можно сжечь до 400-450 ккал энергии, при этом получая удовольствие от свежего воздуха, общения с природой и созерцания новых мест.

Для велосипедиста важно сжигать лишний жир не только за счёт физических усилий, но и в результате улучшения энергообмена, которому тоже способствует езда на велобайке.

Организм получает разностороннюю нагрузку: как циклическую (мышцы ног при вращении педалей), так и статическую (шея, руки, плечи). Активно задействует все группы мышц.

Помимо пользы для фигуры велосипед помогает избавиться от ряда заболеваний сердечнососудистой системы (внимание: серьёзные болезни сердца и сосудов имеют противопоказания для занятий велосипедным спортом, решать вопрос о возможности тренировок нужно с врачом!), вегето-сосудистой дистонии, бессонниц, неврозов, синдрома хронической усталости.

Коррекция женской фигуры

Велотренировки идеально подходят прекрасным дамам по ряду параметров:

• Они позволяют самостоятельно регулировать нагрузку в зависимости от физической формы и состояния здоровья женщины;
• Нагрузка нарастает плавно и постепенно, оставляя организму время привыкнуть к новым упражнениям;
• Одновременно велопрогулки представляют собой кардиотренировку, помогающую выработать технику правильного дыхания, необходимую как в повседневной жизни, так и в важнейшем женском деле – родах.
• Позволяют скорректировать фигуру мягко, без потери контуров женственности.

Что касается коррекции фигуры, то езда на велосипеде активизирует мышцы, работа которых влияет на все её самые проблемные зоны:

• «рыхлые» полные ноги;
• бёдра и ягодицы;
• отвисший живот;
• дряблые руки.

Постоянная тренировка икроножных мышц делает женские ножки подтянутыми и накачанными, «подбирает» проблемные ягодицы и помогает решить проблемы с целлюлитной коркой. По статистике, от воздействия постоянных велосипедных нагрузок целлюлит 1-2 стадии полностью исчезает в 90% случаев. Мышцы брюшного пресса укрепляются и помогают расправиться с ненавистными жировыми складочками на животе и боках. А некрасивые утолщения рук выше локтя исчезают за счёт постоянной тренировки бицепсов и трицепсов.

Вместе с тренировкой мышц происходит активное высвобождение энергии, «включающее» механизмы сжигания жировых отложений. Само по себе оно может привести к потере 7 кг лишнего веса в год. А при соблюдении специальной диеты этот результат можно улучшить в 1,5 раза!

Мужские преимущества велоспорта

Красивая мужская фигура предполагает накачанный пресс, мощный торс, хорошо развитые руки и плечи, накачанные ягодицы, то есть работать на результат должны всё те же группы мышц, о которых было сказано выше.

Влияние велосипедных нагрузок на мужской организм так велико, что со временем они становятся одной из насущных его потребностей.

Помимо неоспоримых достоинств по сжиганию жира велоспорт помогает мужчинам постоянно поддерживать организм в тонусе, избавляет от проблем в половой сфере, является отличной профилактикой аденомы простаты.

Велокроссинг помогает молодым и зрелым людям поддерживать себя в прекрасном психоэмоциональном состоянии. Об этом не принято говорить широко, но сложившийся стереотип «мужчины не плачут» планомерно загоняет в стрессы и депрессии миллионы представителей сильной половины человечества. Во время велопрогулок происходит переключение, когда сознание перестаёт фокусироваться на насущных проблемах, высвобождает агрессию и любую другую негативную энергию, даёт созидательные силы.

Как лучше тренироваться

Для улучшения фигуры и похудения подойдёт не всякий велосипед, не любое время суток. Лучше всего учесть ряд рекомендаций:

• выбирайте для тренировок велобайк с не слишком большими колёсами, иначе они сократят ваши энергозатраты;
• постепенно увеличивайте интервалы тренировок: в первый раз достаточно 15 минут, затем можно каждый день прибавлять по 15 минут, пока общая продолжительность прогулки ни достигнет 2-х часов;
• начинайте тренировки со спокойного катания, завершайте их в быстром темпе с усилением нагрузки;
• летом старайтесь ездить на велосипеде после 19 часов вечера, когда солнце снижает свою активность или выбирайте для прогулок тенистые участки пути;
• не забудьте взять с собой велосипедную флягу с подслащённой водой для восполнения водно-солевого баланса;
• не стоит тренироваться на полный желудок, подождите 2-3 часа, дайте организму справиться с перевариванием пищи;
• после того, как освоите ситибайк, перебирайтесь на горный велосипед: он даст вам дополнительные нагрузки и новые возможности.

Иметь прекрасную фигуру всегда приятно, а молодцевато гарцевать на «железном коне», демонстрируя все его достоинства, ещё приятнее. Так что вперёд, к новым свершениям!

Что нужно знать при покупке велосипеда

Нет ничего приятнее покупки новенького велосипеда. В мечтах мы рисуем образ идеального байка, а в реальности часто вынуждены выбирать из того немногого, что позволяют нам денежные средства или «среда обитания» (дороги, образ жизни, цели езды). Однако есть несколько подсказок, помогающих понять, на что обратить внимание при покупке велосипеда. О них и пойдёт речь в статье.

Тип велосипеда

Как у всего на свете, у вашей покупки должна быть чёткая цель. Велосипед – это стиль жизни. Помните об этом. Определитесь, какие маршруты вы будете проделывать на своём новом приобретении. Если грандиозных велопоходов по лесным песчаным трассам или межсезонному сельскому бездорожью не предвидится, есть смысл купить не навороченный горный, а более лёгкий городской или комбинированный гибридный велосипед. Он пригодится для ежедневной езды и воскресных прогулок, а летом прекрасно подойдёт для загородных поездок.

Для спортсменов подойдут трековые модели, а для любителей велотрюков – ВМХ с низкой посадкой.

Бренды

Платить за имя только ради имени неразумно, но необходимо понимать: проверенные бренды – это гарант качества. Такие велосипеды не стоят дешевле 20 тысяч рублей, зато при разумной эксплуатации вам не придётся постоянно тратиться на ремонт.
Если вы планируете покупку городского велосипеда, смело можете выбирать товары от таких производителей, как:

• Creme;
• Fuji;
• Linus;
• Peugeot;
• Schwinn.

Если настроились на гибрид или горный, обратите внимание на следующие бренды:

• Giant;
• GT;
• Haro;
• Kross;
• Merida;
• Trek.

Любителям лёгких спортивных моделей можно порекомендовать шоссейники (велосипеды с тончайшей настройкой оборудования, все компоненты которого взаимозависимы, и облегчённой рамой) от компаний Orbea, De Rosa, Target и других.

Интересны также синглспиды (велосипеды, имеющие одну скорость) и фиксы (велосипеды с фиксированной передачей) от Fuji, Shwinn и Bear Bike.

Колёса

При выборе велосипеда обязательно уточните диаметр колёс. Чем он больше, тем лучше. Для езды по городу оптимальным будет диаметр 26 дюймов, 28 и 29 тоже хороши, но они помогают развить большую скорость. Хорошо ли это для вас – решайте сами.
Нужно знать, что детский велотранспорт имеет следующую расчётную формулу. На каждые 15 см роста ребёнка приходится 4 дюйма прибавки к диаметру. Стартовая цифра при этом 12 дюймов. Она соответствует метровому росту. Колёса с таким диаметром бывают обычно у трёхколёсных велосипедов.

Что касается качества покрышек, то лучше выбирать полусликовые либо сликовые с небольшой резьбой. Совсем гладкое, без рельефного рисунка покрытие снижает качество торможения.

Тормоза

Кстати, о тормозах. Что с ними? Смотрите, что вам удобнее. Если без проблем справитесь с гидравликой, пожалуйста, берите гидравлические. Правда, среди опытных велосипедистов немало тех, кто считает, что они утяжеляют процесс управления, да и саму конструкцию велосипеда. Для катания по городу будет достаточно и ободных, и даже просто ножных тормозов. Главное, чтобы они были на переднем, а лучше – и на заднем колесе.

Не забудьте проверить, подходит ли вам выбранный вариант. Не стесняйтесь попросить продавца разрешить вам проехать несколько метров, чтобы убедиться в исправности и удобстве тормозов.

Рама – основа велосипедной конструкции. Она должна быть прочной, то есть стальной, а лучше карбоновой. Сталь довольно тяжела, для облегчения общего веса создают специальные полые конструкции, но сломать такую раму можно только при падении с огромной высоты или под автомобилем во время аварии. Карбон лёгок, прочен, но чрезвычайно дорог. А вот алюминий или сплав с добавлением других металлов водостоек и обойдётся дешевле, но вероятность помять его при падении возрастает.

Седло

При выборе седла учитывайте его жёсткость, а также угол наклона. Широкие и удлинённые модели сиденья удобны для неспешной прогулочной езды, а узкие и вытянутые — для спортивной. Материал седельного покрытия должен быть прочным. Обычно велосипедные сиденья обтянуты кожзаменителем, но есть варианты из кожи. Не забывайте, что высоту седла не только можно, но и нужно регулировать в зависимости от роста ездока.

Переключение скоростей

Русские дороги ровными не назовёшь, но всё-таки рельеф у нас преимущественно равнинный. Оцените пространства своего города, чтобы понять, как часто придётся переключать скорости. Для городов, расположенных на холмах, подойдут планетарные втулки с несколькими скоростями (их может быть 3 или 7). Там, где нет резких перепадов высоты, проще и дешевле обойтись вовсе без переключателей.

Амортизационная вилка

В большинстве случаев амортизационная вилка излишняя: он не добавляет велосипеду ни лёгкости, ни скорости. А вот в маленьких провинциальных городах она, пожалуй, нужна. Там не всегда есть обустроенные велосипедные зоны, придётся объезжать бордюры, да и качество дорожного покрытия оставляет желать лучшего. Даже для городской езды в этом случае лучше выбрать гибридный велосипед с удобной посадкой, амортизационной вилкой и двумя переключателями скоростей.

Рост и посадка

Чтобы убедиться, что велосипед подходит вам по росту, нужно посидеть за рулём. Поэтому выбирать надо самостоятельно, не через интернет. Размер рамы может варьироваться от 35,4 см до 60,8 см. Кроме того, важно, чтобы расстояние от подседельной трубы до паха при постановке ноги на землю, а не на педаль составляло не менее 5 см.

Сразу проверяйте и адекватно оценивайте такие параметры, как:

• высота и охват руля;
• подъём и геометрия рам;
• расстояние от сиденья до педали;
• степень мягкости сиденья.

Важно не просто посидеть на велосипеде, но немного проехать, чтобы понять, как он приспособлен к изменению положения тела. Если хотя бы один из перечисленных критериев вас не устраивает, переходите к следующей модели. Посадка должна быть идеальной – это ваша осанка, ваше здоровье, ваша безопасность.

Подержанные велосипеды

Если волей судьбы вам приходится брать велосипед с рук, убедитесь, что велосипед исправен. Для проведения качественной диагностики возьмите с собой кого-то, кто даст вам толковый совет. Особенно тщательно осмотрите раму. Нет ли на ней старательно закрашенных пятен ржавчины?

Если рама исправна, при желании можно обновить руль, колёса, остальные детали, превратив даже старенький советский агрегат в стильную, а главное, лёгкую в эксплуатации модель-ностальжи.

Обращайте внимание и на надёжность продавца. Лучше брать товар у проверенных людей, чтобы случайно не получить краденый байк.

При первой встрече велосипед как гипотетический спутник жизни: либо нравится, либо нет. Трудно сказать, что определяет наш выбор. Идеальные колёса, крепкая рама, удобное седло, множество современных гаджетов – всё это может не обрадовать, если велосипед – «не ваш», если вам на нём некомфортно, если вы не знаете, что со всем этим делать. Выбирайте ту модель, которая придётся вам по душе. А насколько она надёжна – покажет время.

Источники:

https://www.kryptobike.ru/teoriya/pochemu-velosiped-ne-padaet-pri-dvizhenii
https://rollmaster.ru/info/Zachem-velosipedu-stolko-skorostey_600_article.html
https://velofans.ru/raznoe/kak-ezda-velosipede-vliyaet-figuru
https://velofans.ru/sovety/chto-nuzhno-znat-pokupke-velosipeda