Hoe blijft een fiets rechtop staan?

Het is net zo eenvoudig als fietsen ... zo luidt het gezegde. Maar hoe krijgen we het voor elkaar om rechtop te blijven op de fiets? Als iemand een antwoord waagt, zeggen ze meestal dat het komt door de "gyroscopisch effect" – maar dit kan niet waar zijn.

Simpel gezegd, het gyroscopische effect treedt op omdat een ronddraaiend wiel om zijn as wil blijven draaien, net zoals een tol of zelfs de planeet aarde uitgelijnd blijft met hun draaiassen. Terwijl motorrijders met hun grote, zware, snel draaiende wielen het gyro-effect kunnen opmerken, zal een bescheiden alledaagse fietser dat niet merken omdat de wielen veel lichter zijn en bij een rustige rijsnelheid ze niet snel genoeg draaien.

Als een trapfiets door het gyroscopische effect wel rechtop zou blijven staan, dan zou elke beginnende fietser gewoon kunnen afzetten en de fiets – en het effect – zou de rest doen. De simpele waarheid is dat je moet leren rijden, net zoals je moet leren lopen. Fietsen zit allemaal tussen de oren.

Stel je voor dat je langs een perfect rechte lijn op een perfect vlak pad moet rijden. Makkelijk, zeker. Welnee. Het is vrijwel onmogelijk om langs een smalle rechte lijn te rijden, net zoals het erg moeilijk is om perfect langs een rechte lijn te lopen, zelfs als je niet dronken bent. Probeer het.

Probeer nu dit kleine experiment: ga op de bal van één voet staan ​​en gebruik je armen om in evenwicht te blijven. Het is best moeilijk. Maar probeer nu eens van de ene voet op de andere te springen. Het is veel gemakkelijker om je evenwicht te bewaren. Het heet hardlopen. Wat je hersenen hebben geleerd, is elke keer dat je opstijgt een kleine correctie aan te brengen, zodat als je bijvoorbeeld naar rechts valt, je bij de volgende stap een beetje naar links springt.


innerlijk abonneren grafisch


Hetzelfde geldt voor trappen op de fiets. Tijdens het rijden maak je altijd kleine correcties. Val je naar rechts, dan stuur je onbewust een stukje naar rechts zodat je wielen onder je door bewegen. Dan stuur je zonder na te denken weer terug om op het pad te blijven.

Dit "wiebelen" is volkomen normaal. Het is duidelijker bij beginners (meestal kinderen) die nogal wat wiebelen, maar het kan bijna onmerkbaar zijn bij een ervaren fietser. Desalniettemin maken deze kleine wiebeltjes allemaal deel uit van het proces en verklaren ze waarom lopen - of rijden - op een kaarsrechte lijn zo moeilijk is omdat je die essentiële kleine correcties van links naar rechts niet kunt maken.

Grootse ontwerpen

Er zijn een aantal echt slimme dingen in het fietsontwerp om het fietsen ook gemakkelijker te maken. Het belangrijkste is het feit dat de stuurkolom (de "Hoofdbuis") is gekanteld zodat het voorwiel de grond raakt op een punt dat achter het snijpunt van de stuuras met de grond ligt. De afstand tussen deze twee punten wordt "het pad" genoemd.

fietsen2 5 25 Afmetingen fiets. Door Rishiyur1, eigen werk Het pad helpt echt om een ​​fiets te stabiliseren als je zonder handen rijdt, want als je bijvoorbeeld naar rechts leunt, zal de kracht op het contactpunt op de stoep het voorwiel naar rechts draaien. Hierdoor kunt u moeiteloos sturen en kunt u handsfree sturen door iets naar links of rechts te leunen.

Maar mensen hebben fietsen gebouwd met verticale balhoofdbuizen en ze zijn ook perfect berijdbaar. In feite is het best moeilijk om een ​​fiets te maken waarop je niet kunt rijden velen hebben het geprobeerd.

Dat komt omdat het rechtop houden van een fiets grotendeels te maken heeft met jou en je hersenen - iets dat gemakkelijk te bewijzen is. Probeer bijvoorbeeld je handen over elkaar te kruisen. Je zult niet eens kunnen beginnen, en als je tijdens het rijden van hand wisselt, wees gewaarschuwd, je valt er onmiddellijk af - iets dat niet zou gebeuren als het gyroscopische effect je rechtop zou houden.

{youtube}MFzDaBzBlL0{/youyube}

Clowns en straatartiesten fietsen mee achteruit gestuurde besturing. Het kost maanden oefenen om op deze manier te leren fietsen, en het gaat erom dat je afleert hoe je op een normale fiets moet rijden. Het is verbazingwekkend hoe de hersenen werken.

Het gyroscopische effect

Maar hoe zit het met het gyroscopische effect waar ik eerder naar verwees? Dat helpt toch een beetje? Nou, nee, dat doet het niet … tenzij je behoorlijk snel gaat. Er is een bekende demonstratie dat lijkt te laten zien hoe een fietswiel echt wordt beïnvloed door het gyroscopische effect, maar als je maak de sommen je kunt laten zien dat het effect bij lange na niet sterk genoeg is om je tijdens het fietsen overeind te houden.

Om te bewijzen dat het gyro-effect onbelangrijk is, heb ik gebouwd een fiets met een tweede, tegengesteld draaiend voorwiel. Ik ben niet de eerste die dit heeft gedaan - David Jones bouwde er een in 1970. We hadden allebei hetzelfde idee. In wezen heft het achterwaarts draaiende wiel het gyroscopische effect van het voorwiel op, wat bewijst dat het er niet toe doet en dat het enige dat je overeind houdt, je hersenen zijn. Het is ook een heel leuk experiment dat iedereen kan doen.

Dus wat is de beste manier om te leren rijden? Welnu, het maakt me verdrietig om te zien hoe kinderen leren rijden met trainerwielen, want elke keer dat een van de stabilisatoren de grond raakt, is het een onleerzame ervaring. Om te fietsen moeten je hersenen leren wiebelen, dus doe de trainerwielen af ​​- en hoe meer je wiebelt, hoe sneller je leert. Fietsen zit echt tussen de oren.

Over de auteur

jaag knuffelHugh Hunt, lector in Engineering Dynamics and Vibration, Universiteit van Cambridge. Zijn onderzoeksinteresses omvatten spoorweglawaai en trillingen, gyroscopen en boemerangs, golfkracht, trillingen van klokkentorens en hernieuwbare energie.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon