Физиката на велосипедите
Какво общо има Исак Нютон с велосипедите? Има ли научно обяснение зад страховития „pájara“ на велосипедиста? И преди всичко, възможно ли е да се формулират законите на движение, докато карате колело? Прочетете, за да разберете какви физически явления се крият зад обикновен велосипед
Почти всеки знае как да кара колело, но наистина ли е толкова лесно, колкото си мислим? Въпреки че опитният колоездач е в състояние да избяга от всякакви механични или физически концепции, за да се концентрира върху неравностите по пътя, да освиркне любимата си песен или да избегне автобуса, първото предизвикателство е да запази равновесие. Учените ни напомнят за обединението на явленията, които действат върху една от най-съвършените съществуващи машини: велосипедът.
КАК ПОДДЪРЖАМЕ БАЛАНСА?
Алберт Айнщайн каза, че животът е като каране на колело: за да поддържате равновесие, трябва да продължите да се движите. Не можеше да бъде по-прав. На първо място, имаме само две опорни точки, колелата. С нулеви километри в час, мотоциклетът подсказва и удряме асфалта. Доброто темпо обаче осигурява безпроблемно каране, дори с ръце в джобовете.
Ключът е в движение. Ако се запознаете със старата си книга по физика, ще видите, че карането на колело е еквивалентно на преглед на някои основни понятия, като линейни скорости, кинетична енергия и гравитационен потенциал. За да поддържаме равновесие, например, трябва да прибегнем до „ъгловия импулс“ или кинетичния момент. Това физическо чудо има две характеристики: величина и посока. Под величина имаме предвид силата, генерирана от въртящото се движение на колелата. Когато те се движат, за да спечелят битката срещу гравитационната сила, ние се движим напред, без да падаме. Колкото по-висока е скоростта, толкова по-голям е ъгловият момент. Следователно е по-трудно да се загуби равновесие при ускоряване, отколкото при забавяне. За да го разберем малко по-добре, нека помислим за въртящ се връх: той остава вертикален, дори ако лежи на много малка повърхност, просто защото се движи.