Коварство кинетической энергии при движении мотоцикла
В первой статье «Коварство кинетической энергии при движении автомобиля» было выделено три условия удержания кинетической энергии под контролем:
При движении мотоцикла кинетическая энергия может быть намного коварнее, чем при движении автомобиля, потому что у мотоцикла всего два колеса. А два колеса создают только линию опоры, а не площадь опоры, как у автомобилей. Мотоцикл склонен к падению. Но почему же мотоцикл не падает во время движения? Он не падает благодаря подруливанию переднего рулевого колеса. Если при движении мотоцикл наклоняется, например, влево, то поворотом руля налево мотоцикл начинается двигаться по круговой траектории. А на любое тело, двигающее по круговой траектории, действует центробежная сила, направленная от центра движения. Так же и на мотоцикл – при повороте налево центробежная сила толкает мотоцикл направо. Таким образом, мотоцикл не падает.
Так почему мотоцикл склонен к падению? При движении мотоцикла сила центра тяжести должна быть на линии опоры двух колёс. Но это невозможно длительное время, и сила центра тяжести постоянно отходит от линии опоры. Подруливание переднего колеса возвращает силу центра тяжести к линии опоры. Но если сила центра тяжести отойдёт далеко от линии опоры двух колёс, подруливание уже не поможет. Мотоцикл падает, и начинает скользить по дороге вместе с мотоциклистом до тех пор, пока не будет погашена кинетическая энергия. А отойти силе центра тяжести далеко от линии опоры очень хорошо помогает скольжение колёс. Даже при прямолинейном движении можно упасть. Попадёт, например, какой ни будь камешек под переднее колесо, и «собьёт» линию опоры колёс на значительное расстояние от точки центра тяжести, и, на большой скорости, падение неизбежно.
Повороты опаснее за прямолинейное движение. Там есть она особенность – суммирующая направляющая двух сил: силы центра тяжести и центробежной силы, должна быть направлена строго на линию опоры мотоцикла. В противном случае – падение неизбежно.
К выше перечисленным условиям удержания кинетической энергии под контролем для мотоциклов можно добавить следующее: сила тяги, подаваемая на ведущие колёса, не должна превышать силы центра тяжести мотоцикла. Как это понять? Центр тяжести мотоцикла расположен выше поверхности дороги, а сила тяги мотоцикла, создаваемое колесом, расположена на поверхности дороги. При разгоне мотоцикла возникает сила инерции, которая расположена в точке центра тяжести, и направлена назад, а сила тяги направлена вперёд. Но сила инерции расположена выше силы тяги. И при резком разгоне мотоцикла, возникает опрокидывающийся момент, который может опрокинуть мотоцикл, если сила тяги будет больше за силу инерции.
Скоростные мотоциклы обладают мощностью, почти как у автомобилей, а массой – меньшей. Если по точнее, то на килограмм массы мотоцикла приходится больше лошадиных сил, чем на килограмм массы автомобиля. Плюс к этому – расстояние между колёсами у мотоцикла меньше, чем расстояние между осями у автомобиля. Вот поэтому скоростной мотоцикл при резком разгоне может опрокинуться назад. А при резком торможении может опрокинуться через переднее колесо. Поэтому блокировать переднее колесо на большой скорости мотоцикла очень опасно.
Но многие этого не понимают и гоняют на мотоциклах с огромными скоростями, думают, что успеют затормозить. А они знают, какой тормозной путь мотоцикла? Теоретически современный мотоцикл со скорости 100 км/час экстренно сможет остановиться на метров 45. Но это без учёта реакции мотоциклиста. С учётом реакции мотоциклиста тормозной путь может увеличиться до метров 80, если не больше. Далее, при резком торможении мотоцикла велика вероятность падения, и мотоциклист при падении может получить серьёзные повреждения. А по статистике при авариях удельное количество трагических случаев на мотоциклах в три раза больше, чем на автомобилях. И основная причина столь высоких трагических случаев – это пренебрежение к собственной безопасности мотоциклиста. Им кажется, что они в аварию не попадут – а это самое главное пренебрежение. Они думают, что если у мотоцикла крепкие тормоза, то всегда успеют затормозить. Современные мотоциклы имеют хорошую устойчивость и управляемость, и водители думают, что из любой ситуации они выйдут невредимыми. Но забывают, что как бы ни хороша была техника: то ли мотоцикл, то ли автомобиль, то ли самолёт – есть допустимые пределы устойчивости, управляемости, за которые нельзя переходить.
Кинетическая энергия, возникающая при движении мотоцикла, никогда не спрашивает у водителя, какой у него стаж вождения, она, просто, действует. Чем больше скорость, тем большей кинетической энергией обладает мотоцикл. И если при повороте скорость завышена, то возникшая центробежная сила, которая зависит от кинетической энергии и радиуса поворота, срывает мотоцикл, и он падает.
К выше перечисленным четырём условиям удержания кинетической энергии для двух колёсного мотоцикла напрашивается главное условие – это не позволять суммирующей силы (центробежной силы и центра тяжести) отходить далеко от линии опоры двух колёс, при котором подруливание уже не сохраняет устойчивость.
Поэтому любой мотоциклист, выезжая на дорогу, должен всегда понимать, что с ним тоже может случиться беда. Это понимание поможет трезво оценивать ситуацию, и если гонять, то там, где не опасно, а транспортном потоке гонять – это равносильно вынесению себе смертного приговора. Если сам не выполняешь Правила дорожного движения, как можно требовать выполнение Правил от других водителей?
Что удерживает двухколесный транспорт от падения
Почему мотоцикл или велосипед не падают на скорости но упадут при остановке
Развенчивается распространённый миф о том, что двухколесный транспорт удерживается от падения гироскопическим эффектом от вращающихся колёс. Проводимый эксперимент, опровергает такое утверждение.
Принято считать, что движущейся двухколёсной технике мешает упасть на бок, что неизбежно происходит при остановке, если своевременно не выставить подпорку, гироскопический эффект от вращающихся колёс. Верно ли такое утверждение?
Чтобы ответить на этот вопрос, проводился эксперимент, ради которого был построен специальный велосипед, на каждом колесе этого велосипеда присутствовал диск примерно того же диаметра и массы, что и колесо. Данный диск вращался с той же скоростью, с какой вращалось колесо, но в противоположном направлении, что позволяло скомпенсировать эффект гироскопа от колёс. Результат оказался неожиданным, поскольку, несмотря на то, что велосипед оказался менее устойчивым нежели обычно, ездить на нём было вполне возможно.
Так в чем же причина такой устойчивости, если эксперимент показал, что гироскопический эффект от колёс в велосипеде, а тем более в самокате, выражен довольно слабо и не способен удержать наездника от падения? Причина её в силе инерции. Действительно, стоять на месте без подпорки байк не может, так как при малейшем смещении центра тяжести сила земного притяжения стремится опрокинуть его. Однако большая часть этой силы направлена вниз, а та её часть, что стремится опрокинуть транспортное средство, не велика и легко компенсируется значительно большей силой инерции, возникающей во время движения.
Из этого следует, при недостаточной силе инерции, что бывает при малой скорости движения, равнодействующая силы инерции и той части силы тяжести, что направлена на опрокидывание байка, будет направлена под некоторым углом к траектории движения транспортного средства. Само это средство, при этом, вместо того, чтобы падать на бок, станет ехать, поворачивая в ту сторону, на которую должно было бы упасть. Водитель компенсирует это явление, поворачивая руль в противоположную сторону (эффект подруливания). Именно так и осуществляется удержание двухколёсной техники от падения на малых скоростях. На больших это и вовсе не актуально.
Существует возможность балансирования и другим способом, когда водитель наклонами тела смещает собственный центр тяжести. Именно так и ездят без использования руля (не держась за руль).
Изо всего вышесказанного следует, что на тяжелых мотоциклах удерживать равновесие при любой скорости значительно легче, чем на легких велосипедах или ещё более лёгких самокатах. Кроме того, за счет такого же явления, конькобежцы удерживают равновесие на одном коньке, вообще лишенном колёс, а, следовательно, и пресловутого гироскопического эффекта.
Почему мотоцикл не падает при движении
Вы когда-нибудь замечали, что мотоциклы и велосипеды имеют подставку, но машины и грузовики нет? Может быть, вы никогда об этом не задумывалась, но это так! Просто посмотрите вокруг. Смеем вас заверить, что найти автомобиль или грузовик с подножкой невозможно.
Хорошо … так возможно мы немного глупим. Конечно, автомобили и грузовики не нуждаются в подножке! Они имеют четыре колеса, которые удерживают их на земле всегда. Мотоциклы и велосипеды, с другой стороны, так и норовят упасть без подножки.
Мы хотели было дать простой ответ, но, к сожалению, не получится. Это одна из тех любопытных тайн науки. Ученые смогли отправить человека на Луну, но они еще не полностью понимают сложную комбинацию сил и физические свойства, которые препятствуют падению мотоцикла и велосипеда во время движения!
Ученые давно заметили, что мотоциклы и велосипеды остаются в вертикальном положении и уверенно двигаются по прямой, если перемещаются вперед достаточно быстро. Поэтому ученые загорелись идеей выяснить, почему это происходит. После многих лет исследований, они не понимают некоторых сил и физические свойства при работе.
Например, раньше ученые заметили, что движущиеся колеса велосипедов создали гироскопические силы, которые привели к стабильности при движении. Вы когда-нибудь пробовали балансировать на велосипеде, стоя на месте? Это может оказаться очень сложным. Вот почему вы должны пользоваться подставкой, когда припарковали свой велосипед.
Если вы начинаете катить колесо, то силы при поступательном движении превращают его в гироскоп. Гироскопические силы, созданные движущимся колесом дают ему стабильность и помогают держаться в вертикальном положении.
Одно из открытий ученых, сделанных на раннем этапе стало физическое свойство, что переднее колесо велосипеда коснется земли на небольшом расстоянии позади оси руля. Это свойство (известное как негативный след), в сочетании с рулём и балансом велосипедиста, также помогает объяснить устойчивость двухколесных транспортных средств.
Эти факторы оставались популярными при объяснения на возникающие вопросы в течение многих лет. В конце концов, однако, ученые показали, что вес велосипедиста и силы, создаваемые на руль отменяют большинство гироскопических сил, создаваемых движущимися колесами. Они также заметили, что разные рулевые механизмы указывают, что негативный след не приводит к стабильности, как когда-то верили.
По сути, современные ученые построили велосипеды специально для того, чтобы исключить факторы гироскопического и негативного следа. Удивительно, что эти экспериментальные проекты конструкций велосипеда оставались стабильными, пока они ехали вперед на достаточно высокой скорости.
Так где же нам остановиться? Ученые до сих пор считают, что гироскопические и факторы негативного следа играют роль, наряду с велосипедистом, рулевым управлением и балансом. Они только неуверены, что другие физические свойства могли бы играть роль. И они не знают, как все эти факторы взаимодействуют.
Почему мотоцикл при езде не падает?
При езде по прямой вектор силы тяжести перпендикулярен продольной оси мотоцикла. То есть заваливающий момент отсутствует. При наклоне мотоцикла начинается поворот в сторону наклона и опять вектор на продольной оси за счет центробежной силы.
Если выбор уже пал на модель, до далее необходимо знать высоту по седлу, чтобы обе ступни стояли на земле, иначе неудобно стоять на светофорах итд. И конечно же необходимо посмотреть видео обзоры. Обратите внимание на доступность запчастей, а также расходников в вашем регионе. Смотрите на размеры колес(диаметр), если выбираете спорт, стандарт диаметр 17дюймов сликовые, можно найти в любом мото магазине. Если эндуро или кросс то обычно заднее идет 18, перед 21. Эндуро или кросс с задним колесом на 17 лучше не выбирать, такую покрышку тяжело найти выбора почти нет, только на заказ. Да и главное выбор мотоцикла зависит от качества дороги где вы будете ездить, думаю не очень удобно ездить по грунту, песку, гравий, грязь на дорожном мотоцикле, тут конечно брать эндуро.
Внешне разница может быть и не так заметна, однако вряд ли кто-то назовет мотоцикл от китайского производителя, а вот названия мировых брендов HONDA, SUZUKI, YAMAHA, Kawasaki известны многим. Возможно когда-то мотоциклы из КНР составят достойную конкуренцию мотоциклам из Японии, но в данный момент сравнивать их не корректно.
Дают! говорю это с увереностью! Каждый автовладелец дает имя или прозвище своему автопитомцу даже не замечая того. Процетирую несколько из них услышанных в неофициальных и экстимальных ситуациях:
Я мотоцикл покупал, чтобы ездить, а не чтобы падать
Эта статья не совсем в формате Хабра, но, наблюдая какими темпами растет количество двухколесных на улицах столицы, в том числе и среди ИТ-шников, я всё же рискну — может это спасёт несколько жизней, что не так уж и плохо.
Когда лет 10 назад я купил себе первый мотоцикл, любая встреча двухколесных на дороге была целым событием. Последние же несколько лет ситуация изменилась кардинально — пробка из мототехники в междурядье уже каждодневная обыденность. Размышлять на тему, почему это происходит я не буду, а постараюсь просто поделиться опытом «выживания в большом городе» с теми, кто только купил или пока просто задумывается. Вполне возможно, что некоторые вещи будут полезны и любителям электротранспорта.
Выбор мотошколы
Казалось бы, при чем тут школа? На самом деле очень даже причем. Для получения прав категории А в России необходимо всего лишь сдать теорию ПДД и откатать площадку. С теорией все понятно, а вот практика, в подавляющем числе мотошкол, заключается исключительно в натаскивании на прохождение площадки, причем самым эффективным образом. Все бы ничего, но беда в том, что навыки маневрирования и посадка, наиболее подходящие для ее прохождения, не просто бесполезны в городе — они вредны. Все это приводит к тому, что только что получившие права первосезонники переучиваются самостоятельно, по «бразильской системе», хорошо если без потерь в здоровье.
Так что тем, кто еще не выбрал школу, настоятельно рекомендую первоочередное внимание обращать не на стоимость и обещания «сдать с первого раза», а на наличие программы обучения вождению в городе и на отзывы в тематических пабликах/форумах.
Как не попасть в аварию
У меня нет ни одного знакомого мотоциклиста, откатавшего хотя бы 3-4 сезона, кто хоть раз не побывал в ДТП. Нет, возможно такие люди есть, но я их не знаю. Так что ставшая в свое время локальным мемом фраза из заголовка имеет мало общего с реальностью. Просто когда садитесь на мотоцикл держите в уме, что вполне можете и не доехать.
Как уменьшить вероятность попасть в аварию
Эту тему никак не получится уложить в одну статью — ей посвящены целые книги. Я ограничусь несколькими советами по наиболее частым ошибкам первосезонников. Не стандартными «не превышай скорость», «не пей за рулем» и т.д., а, скажем так, неписанными правилами.
Наугад открыл пятерых из проекта «Помним» — это такой проект, который про ушедших в страну вечного сезона. Три из пяти.
Как увеличить вероятность остаться живым после аварии (желательно одним куском)
Перефразируя Балмера — «Экипировка! Экипировка! Экипировка! Экипировка!»
Причем скользить приходится мягкими местами тех же ног. Есть даже такой термин — асфальтовая болезнь, это когда половина задницы размазана тонким слоем по дороге, а вторая содержит вкрапления расплавленных брюк. И да, единственное от чего вас может спасти китайский шлем за тысячу рублей — это от штрафа за его отсутствие.
Два моих первых выезда в качестве волонтера пришлись как раз на травматические ампутации стопы… В кроссовках.
А асфальтовую болезнь прочувствовал лично — очень неприятно должен заметить.
Да, экипировка штука довольно дорогая. Полный и хороший комплект может стоить в половину стоимости мотоцикла, но оно того действительно стоит.
Важное замечание — все вышесказанное также относится и к вашему пассажиру. Даже самая красивая девчонка становится очень некрасивым куском мяса если ездит с вами в миниюбке на голую голову. Уж поверьте — видел.
Что делать если вы попали в ДТП и остались живы
Особенность аварий с участием мотоцикла в том, что сразу после ДТП и в течении получаса после в пилоте содержится лошадиная доза адреналина. Бывали случаи, когда человек вскакивал на переломанные ноги и бросался поднимать мотоцикл на одних мышцах, без каркаса. А минут через 10 зеленел и отключался.