Πώς γυρίζουν οι ποδηλάτες χωρίς να πέσουν από το ποδήλατό τους;

Η διαδικασία στιγμιαίας διεύθυνσης προς την αντίθετη κατεύθυνση για να πάει προς την επιθυμητή κατεύθυνση είναι γνωστή ως αντίθετο τιμόνι.

Αν σας έλεγα ότι ξεκινάτε μια αριστερή στροφή πηγαίνοντας δεξιά και μια δεξιά στροφή πηγαίνοντας αριστερά, πιθανότατα θα με διαγράψατε ως τρελό. Ακούγεται ανέφικτο, αλλά στην πραγματικότητα είναι ένας νόμος της φυσικής που δεν μπορούμε να αψηφήσουμε, όσο σκληρά κι αν προσπαθούμε.

Παραδόξως, αυτός ο «νόμος» έχει ριζώσει μέσα μας, ακόμη και όταν μεγαλώναμε ως παιδιά… μαθαίνοντας πώς να οδηγείτε ποδήλατο!

Τι είναι το counter steering;

Το "Counter steer to steer" είναι μια έννοια που εφαρμόζεται σε όλα τα είδη οχημάτων μονής τροχιάς, συγκεκριμένα ποδήλατα και μοτοσικλέτες. Ενώ πολλοί άνθρωποι θεωρούν ότι είναι ένας από τους λίγους τρόπους να στρίψεις ένα ποδήλατο, στην πραγματικότητα είναι ο μόνος τρόπος να γίνει αυτό.

Μια στροφή επηρεάζεται από την ανατροπή της φυσικής τάσης μιας μοτοσυκλέτας να πηγαίνει ευθεία (Photo Credit :Pixabay)

Ένα κινούμενο ποδήλατο είναι το πιο σταθερό όταν πηγαίνετε σε ευθεία γραμμή. Για να στρίψετε πρέπει να διαταραχθεί αυτή η ισορροπία, ώστε το ποδήλατο να κινηθεί στη στροφή. Αυτή η ανατροπή επιτυγχάνεται στιγμιαία στρίβοντας το ποδήλατο προς την αντίθετη κατεύθυνση από εκεί που θέλει κανείς να πάει. Αυτό είναι γνωστό ως αντίθετο τιμόνι. Για να το καταλάβουμε αυτό ξεκάθαρα, ας αναλύσουμε τα διάφορα βήματα που εμπλέκονται στο αντίθετο τιμόνι.

Βήματα που εμπλέκονται στο counter steering

Το μετρητή διεύθυνσης μπορεί να χωριστεί σε μια σειρά βημάτων:

1. Πώληση:

Το αντίθετο τιμόνι πήρε το όνομά του από την πράξη που σπρώχνει το τιμόνι μακριά από τον αναβάτη, προς την κατεύθυνση που είναι αντίθετη με την επιθυμητή διαδρομή ταξιδιού. Ένας αναβάτης που σκοπεύει να πάει αριστερά θα σπρώξει το τιμόνι προς τα αριστερά. Αυτό ξεκινά μια στροφή προς τα δεξιά. Ομοίως, ένας αναβάτης που θέλει να πάει δεξιά θα σπρώξει τη δεξιά πλευρά του τιμονιού μακριά από αυτόν, προκαλώντας τη στροφή του ποδηλάτου προς τα αριστερά.

Σπρώξτε το τιμόνι μακριά στην προβλεπόμενη κατεύθυνση του ταξιδιού (Πιστωτική φωτογραφία :Atlesn/Wikimedia commons)

2. Δείχνοντας και κλίνοντας

Το πάτημα του τιμονιού αποσταθεροποιεί τη μοτοσυκλέτα στιγμιαία και για να αντισταθμίσει την απώλεια ισορροπίας, η μοτοσυκλέτα κατευθύνεται τώρα προς την κατεύθυνση που αρχικά προοριζόταν από τον αναβάτη. Ένα ποδήλατο που έστριψε αριστερά μετά το αντίθετο τιμόνι θα δείχνει τώρα προς τα δεξιά. Αντίστροφα, ένας μετρητής ποδηλάτου που κατευθύνεται προς τα δεξιά θα δείχνει τώρα προς τα αριστερά.

Εκτός από διόρθωση πορείας, το ποδήλατο γέρνει και προς τα μέσα σε αυτό το βήμα, κάνοντας γωνία με το δρόμο. Αυτή η κλίση είναι επίσης γνωστή ως κλίση και είναι απαραίτητη για την επιτυχή εκτέλεση της στροφής.

Η ώθηση προκαλεί το ποδήλατο να γέρνει και να δείχνει προς την προβλεπόμενη κατεύθυνση ταξιδιού (Πιστωτική φωτογραφία :Atlesn/Wikimedia commons)

3. Γυρίζοντας:

Καθώς το ποδήλατο δείχνει τώρα προς την προβλεπόμενη κατεύθυνση, η διαδικασία του τιμονιού στη στροφή έχει ολοκληρωθεί. Σε αυτό το στάδιο, ο αναβάτης είναι έτοιμος να κάνει τη στροφή και να ισιώσει το ποδήλατο προς τα έξω, εκτελώντας έτσι τη στροφή με επιτυχία.

Το ποδήλατο δείχνει τώρα την προβλεπόμενη κατεύθυνση του ταξιδιού (Φωτογραφία :Atlesn/Wikimedia commons)

Δυναμική μιας στροφής/γωνίας

Ένα ποδήλατο σε κίνηση ασκείται από πολλές δυνάμεις που ισορροπούν μεταξύ τους για να το κρατήσουν σταθερό στο δρόμο.

Όταν πηγαίνετε ευθεία, οι ακόλουθες δυνάμεις ενεργούν στο ποδήλατο:

1. Το βάρος του ποδηλάτου και του αναβάτη που ενεργεί προς τα κάτω στο έδαφος, κάθετα στην επιφάνειά του.
2. Η δύναμη αντίδρασης του εδάφους, ως απόκριση στο βάρος του ποδηλάτου. Αυτή η δύναμη προκύπτει από τη σταθερότητα του δρόμου και εμποδίζει το ποδήλατο να βυθιστεί στο έδαφος.
3. Η δύναμη τριβής που ασκείται στους τροχούς του ποδηλάτου. Οι δυνάμεις τριβής ενεργούν πάντα αντίθετα από την κατεύθυνση του ταξιδιού. Έτσι, για ένα ποδήλατο που πηγαίνει προς τα εμπρός, η δύναμη τριβής δρα προς τα πίσω και εξισορροπείται από την κίνηση του ποδηλάτου.

Κατά την έναρξη μιας στροφής, εάν το ποδήλατο παρέμενε κάθετο στο έδαφος, η πλάγια κίνηση του τροχού θα δημιουργούσε μια μη ισορροπημένη δύναμη τριβής. Αυτή η δύναμη θα ενεργούσε κατά μήκος του κατακόρυφου άξονα του ποδηλάτου, δημιουργώντας μια στιγμή που θα έριχνε το ποδήλατο προς τα έξω.

Η κεντρομόλος δύναμη αντισταθμίζει τη μη ισορροπημένη δύναμη τριβής και καθιστά σταθερές τις στροφές (Φωτογραφία :AndrewDressel/Wikimedia commons)

Στην πράξη, τα ποδήλατα κινούνται προς το νοητό κέντρο της στροφής. Με αυτόν τον τρόπο, η δύναμη αντίδρασης από το έδαφος χωρίζεται τώρα σε δύο συστατικά. Ένα από αυτά τα εξαρτήματα αντισταθμίζει το βάρος του ποδηλάτου, ενώ το άλλο δημιουργεί μια δύναμη που έλκει το ποδήλατο προς τα μέσα.

Αυτή η δύναμη, γνωστή και ως κεντρομόλος δύναμη, αντισταθμίζει την προηγουμένως μη ισορροπημένη δύναμη τριβής, καθιστώντας το σύστημα εντελώς σταθερό. Αυτό μας δίνει τη δυνατότητα να κάνουμε στροφές ενώ γέρνουμε στη γωνία χωρίς να πέσουμε. Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η γωνία κλίσης που απαιτείται για την επιτυχή εκτέλεση της στροφής.

Πώς λειτουργεί το counter steering;

Για τις περισσότερες ταχύτητες που συναντώνται σε καθημερινή βάση, είναι σχεδόν αδύνατο να δούμε το αντίθετο τιμόνι σε δράση. Αυτό οδήγησε πολλούς περιστασιακούς παρατηρητές να πιστέψουν ότι το αντίθετο τιμόνι δεν υπάρχει, ή ότι είναι απλώς ένας εξειδικευμένος τρόπος να παίρνουμε στροφές με ποδήλατα. Ωστόσο, η επιστήμη υποστηρίζει το αντίθετο.

Ένα ποδήλατο σε κίνηση μπορεί να παρομοιαστεί με ένα γυροσκόπιο (Φωτογραφία :Svdmolen /Wikimedia commons)

Ένα κινούμενο ποδήλατο είναι σαν ένα γυροσκόπιο σε δράση. Στη φυσική του, αδιατάρακτη κατάσταση, ένα ποδήλατο θα θέλει να συνεχίσει ευθεία. Ωστόσο, όταν εφαρμόζεται μια ενοχλητική δύναμη, το ποδήλατο αντιδρά αλλάζοντας κατεύθυνση και τη γωνία που κάνει με το δρόμο.

Αυτό το φαινόμενο, γνωστό ως μετάπτωση, εμφανίζεται στο τιμόνι του ποδηλάτου και αναγκάζει ολόκληρο το όχημα να στρίψει, προκειμένου να ανακτήσει τη σταθερότητα.

Εφαρμογή του counter steering

Όπως αναφέραμε προηγουμένως, το αντίθετο τιμόνι είναι μια ασυνείδητη προσπάθεια. Αν επιχειρούσαμε μια στροφή πιέζοντας το χέρι μας ενάντια στη φυσική κίνηση του αντίθετου τιμονιού, είτε θα καταλήγαμε να πηγαίνουμε ευθεία είτε θα καταλήγαμε να πέσουμε. Αυτό φαίνεται εύκολα σε αγώνες μοτοσικλέτας όπου οι αναβάτες εναλλάσσονται με πολύ υψηλές ταχύτητες και επισφαλείς γωνίες κλίσης χωρίς να πέφτουν στο έδαφος.

Το αντίθετο τιμόνι είναι πιο εμφανές στις υψηλές ταχύτητες (Φωτογραφία :Pixabay)

Το αντίθετο τιμόνι, όταν συνδυάζεται με τη σωστή μεταφορά βάρους προς την κατεύθυνση της στροφής, βοηθάει στις γρήγορες και ακριβείς στροφές, ενώ παράλληλα εξασφαλίζει μέγιστο έλεγχο στο ποδήλατο. Επομένως, το αντίθετο τιμόνι είναι απαραίτητο για την αμυντική μοτοσικλέτα, καθιστώντας το μια πολύ σημαντική ικανότητα για κάθε αναβάτη.