Zato motocikl ne može da se preturi
Žiroskopski moment, opseg prevrtanja, ravnoteža – fizika koja stoji iza svega je fascinantna i iznenađujuće jednostavna. Dinamika vožnje jasno je objašnjena za početnike.
U lokalnim kafanama mogu se čuti razne izreke. Na primer: „Dužina je bitna“ ili „Što je motor teži, to je nezgrapniji“. I u njima često ima istine.
Međutim, ponašanje motocikla pod vozačem zavisi od mnogih različitih faktora, a pravilno objašnjenje često zahteva duboko uranjanje u svet fizike. Zvuči suvoparno? Uopšte nije.
Zajedno sa stručnjacima za dinamiku vožnje Benom Brandlhuberom i Dirkom Viselmanom, kao i trkačem i test vozačem Stefanom Nebelom, kolege iz redakcije MOTORRAD-a istražuju principe koji stoje iza vožnje motocikla. U ovom tekstu prenosimo o osnovama vozila sa jednim tragom: žiroskopskim silama i momentima. Videćemo da su one i poklon i teret.
Činjenica da možemo da vozimo motor a da ne padnemo jeste poklon prirode. Bez određenih fizičkih principa, to uopšte ne bi bilo moguće. Pošto ima samo dva točka postavljena jedan iza drugog, motocikl bi jednostavno pao kada stoji u mestu. Zato svi skidamo nogu sa oslonca i stavljamo je na tlo na semaforu. Ali kada krenemo, podižemo je i vozimo bez oslonca. Kako je to moguće?
Da bismo to razumeli, započinjemo teorijski deo praktičnim eksperimentom: skinemo prednji točak sa bicikla, držimo ga ispred grudi obema rukama za osovinu i zamolimo drugu osobu da ga zavrti (tako da se gornji deo okreće od nas). U rukama držimo „čigru“ i zamišljamo da je to prednji točak našeg motocikla.
Sada pokušavamo da nagnemo točak ulevo oko horizontalne ose (kao da motor pada ulevo) – i primećujemo da on ne želi jednostavno da se nagne, već ima tendenciju da se okrene ulevo oko vertikalne ose (kao kod okretanja upravljača ulevo).
Ove „rotacione sile“ zovu se žiroskopski momenti, koji uvek naginju rotirajući točak za 90 stepeni u odnosu na osu oko koje je primenjen obrtni moment (vidi ilustraciju dole). Ovo ponašanje naziva se žiroskopski efekat.
Zamislimo sada da je naš motocikl zaista nagnut ulevo zbog naleta bočnog vetra. Težište se pomerilo ulevo i motor pokušava da se prevrne. Ali žiroskopske sile to ne dozvoljavaju – one forsiraju da se upravljač okrene ulevo.
Prednji točak se zaista i pomera ulevo na trenutak. Ili, da budemo precizniji u terminima dinamike vožnje: „Bočna sila koja nastaje kada se upravljač okrene ulevo gura opterećenje u levu stranu, tamo gde se guma dodiruje sa podlogom.“ Ta bočna sila gura prednji točak nazad ispod težišta, i motor se ponovo kreće pravo.
Sve ispod 25 km/h spada u opseg prevrtanja
Naš motor se, zahvaljujući žiroskopskim momentima i silama u gumama, stabilizuje „sam od sebe“. U praksi se ovaj lanac reakcija – naginjanje, ugao upravljanja i uspravljanje – odvija ispod praga percepcije vozača, pod uslovom da brzina prelazi otprilike 25 km/h.
Ispod 25 km/h moramo aktivno da radimo na upravljaču kako bismo održali pravac. Kada stojimo u mestu, potrebne su akrobatske veštine da bi se motor zadržao u ravnoteži. A pošto većina nas nije vozač motocikla na tri točka (oni to mogu), radije držimo noge na tlu.
Stručnjaci za dinamiku vožnje nazivaju opseg ispod otprilike 25 km/h „opsegom prevrtanja“. Iznad te brzine sve postaje mnogo stabilnije, a pri brzinama iznad 50 km/h možemo bezbedno da pustimo upravljač i da bez brige „pedaliramo“ dalje – to se zove dinamički opseg.
MotoRepublika
(846)
A žiroskopski moment nastaje usled nedostatka korijolisovih sila. Fcor = 2(OMEGAprenosno)x(Vrel) Formula predstavlja vektorski proizvod. OMEGAprenosno je ugaona brzina obaranja motocikla oko ose koja povezuje kontaktne površine prednje i zadnje gume sa asfaltom. Relativna brzina Vrel je brzina delova prednjeg točka. Jedan deo točka ima brzinu koja je uvek tangencijalno usmerena u odnosu na krug obrtanja. Najlakše je posmatrati vrh prednjeg točka, ne gornji već prednji vrh i zadnji vrh najbliži motoru motocikla. Brzine ovih tačaka su usmerene, prva vertikalno nadole, druga vertikalno nagore. Pa računati Coriolis-ove sile. Usled inercije prednjeg točka i nedostatka ovih sila, prednji točak se automatski… Pročitaj više »
Stvari se ne razumeju bez razmatranja Coriolisovih sila. One prave moment koga ovde zovu žiroskopski. A za ovo je potrebno znanje mehanike – dinamike sa mašinskog fakulteta i ovo bi moglo biti jedno od pitanja na fakultetu na temu korijolisovih sila i njihovog efekta na jednom dvotočkašu.
Ni ja nisam razmišljao o ovome do sada, al evo čitavo jutro lupam glavu i provalih.
Roki, Kuriolisovo ubrzanje je nešto drugo….. Ovde se radi ustvari o inercionom momentu inercije. To jeste o obrtnoj inerciji, na pravcu ose rotacije
Tačno, radi se o inerciji ali pri složenom kretanju. To se zovu koriolisove sile. Kad se neko telo kreće po drugom telu koje vrši obrtno kretanje. Zato imamo prenosno obrtno kretanje i relativno kretanje tela (u odnosu na prvo telo).
Zakon o odrzanju kolicine kretanja – telo koje se krece, linearno ili rotaciono, tezi da zadrzi svoje kretanje, koje se moze promeniti samo dejstvom neke spoljasnje sile.
Motorcikl koji se krece sporo, ispod 25 km/h, ima suvise malu kolicinu kretanja, masa x brzina, da bi se suprotstavio gravitaciji Zemlje. Tek iznad te brzine je njegova kolicina kretanja veca od gravitacije. Dodatnu ulogu imaju ziroskopski momenti od tockova i obrtnih delova motora.
Zveki, ovde je Žiroskopski efekat zanemarljivo mali. Možda je najveći efekat pružanje otpora okretanju guvernala.
Recimo taj obrtni moment stabilizacije, pri brzini od oko 50 km/h, po točku bi bio oko 20Nm, znači ukupno 40Nm, to jeste ako računamo krak poluprečnika toćka 0,5m, to je 80N silie ili narodski 8Kg na osovini točka…..
Inače Mž=IxWxCOSfi…. Dinamički monent inercije puta ugaona brzina puta kosinus ugla između ose obrtanja i i ose pomeranja……
Jednostavno, obrtna inercija po upravnoj osi
Zato se treba držati u dinamici motorcikla, sile zemljine teže, centrifugalne sile i prijanjanja pneumatika. Odatle lako dobiješ ugao „obaranja“ motrcikla
Vidiš ti koje znanje treba imati za motocikl…
A ove što ja viđam na motociklu su obično oni koji su najviše bježali sa časova fizike i matematike 😜😂
Al on vozi Kawasaki, a ti ne voziš. Prema tome, on zna a ti ne znaš. U Srbiji oni što su ponavljali sada vladaju i diktiraju ko zna a ko ne zna. Najgore je za jednu državu da nema stručnjaka iz određene oblasti. Onda je ostale svetske sile jebu ko kauboj konja, a sama država je osuđena na propast u toj oblasti i nema perspektivu u budućim tehnološkim zbivanjima. Samo im uzmi znanje i oni su mrtvi, a i onaj jedan jedini što zna je budala i treba ga skenjati. Jer kad jedan zna, a deset oko njega ništa ne… Pročitaj više »