Comment un vélo reste-t-il debout?

C'est aussi facile que de faire du vélo ... c'est ce que dit le proverbe. Mais comment pouvons-nous rester debout sur un vélo? Si quelqu'un s'aventure une réponse, ils disent le plus souvent que c'est à cause de "Effet gyroscopique" - Mais cela ne peut pas être vrai.

En d'autres termes, l'effet gyroscopique se produit parce qu'une roue tournante veut rester en rotation autour de son axe, tout comme une toupie ou même la planète Terre restent alignées sur leurs axes de rotation. Alors que les motocyclistes avec leurs grandes roues lourdes à rotation rapide peuvent remarquer l'effet gyroscopique, un cycliste modeste de tous les jours ne le sera pas parce que les roues sont beaucoup plus légères et à une vitesse tranquille, elles ne tournent pas assez vite.

Si une bicyclette à pédales restait debout à cause de l'effet gyroscopique, tout novice qui se mettrait à bicyclette pourrait simplement se mettre à l'écart et le vélo - et l'effet - ferait le reste. La simple vérité est que vous devez apprendre à monter, tout comme vous devez apprendre à marcher. Faire du vélo est dans l'esprit.

Imaginez que vous deviez suivre une ligne parfaitement droite sur un chemin parfaitement plat. Facile, sûrement. Et bien non. Il est pratiquement impossible de rouler le long d'une ligne droite étroite, tout comme il est vraiment difficile de marcher parfaitement le long d'une ligne droite, même si vous n'êtes pas en état d'ébriété. Essayez-le.

Maintenant, essayez cette petite expérience: debout sur la balle d'un pied, en utilisant vos bras pour équilibrer. C'est assez dur. Mais maintenant, essayez de passer d'un pied à l'autre. Il est beaucoup plus facile de garder votre équilibre. Cela s'appelle courir. Ce que votre cerveau a appris à faire est de faire une petite correction chaque fois que vous décollez, de sorte que si, disons, vous tombez sur la droite, alors vous bondirez un peu vers la gauche avec l'étape suivante.


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C'est pareil pour pédaler un vélo. Lorsque vous roulez, vous faites toujours de petites corrections. Si vous tombez à droite, alors vous vous dirigez inconsciemment vers la droite pour que vos roues se déplacent sous vous. Puis, sans réfléchir, vous retournez pour rester sur le chemin.

Ce "vacillement" est parfaitement normal. Il est plus évident chez les débutants (surtout les enfants) qui vacillent beaucoup, mais il peut être presque imperceptible chez un cycliste expert. Néanmoins, ces petites oscillations font toutes partie du processus et expliquent pourquoi marcher - ou rouler - sur une ligne droite morte est si difficile parce que vous ne pouvez pas faire ces petites corrections essentielles d'un côté à l'autre.

Grandes conceptions

Il y a quelques astuces dans la conception de bicyclettes pour rendre la moto plus facile. Le plus important est le fait que la colonne de direction "Tube de direction") est incliné de sorte que la roue avant entre en contact avec le sol à un endroit situé derrière l'intersection de l'axe de direction et du sol. La distance entre ces deux points est appelée "la piste".

vélo d'équitation2 5 25 Dimensions de la bicyclette Par Rishiyur1, propre travail La piste aide vraiment à stabiliser un vélo lorsque vous roulez sans les mains parce que lorsque vous vous penchez vers la droite, par exemple, la force au point de contact sur le trottoir fait tourner la roue avant vers la droite. Cela vous aide à diriger sans effort et permet une direction mains libres en se penchant légèrement à gauche ou à droite.

Mais les gens ont construit des vélos avec des tubes de tête verticaux et ils sont parfaitement maniables aussi. En fait, il est assez difficile de faire un vélo que vous ne pouvez pas monter, et beaucoup ont essayé.

C'est parce que garder une bicyclette debout est en grande partie à faire avec vous et votre cerveau - quelque chose qui est facile à prouver. Essayez de croiser les mains, par exemple. Vous ne serez même pas capable de démarrer, et si vous changez de main pendant que vous roulez, soyez averti, vous tomberez instantanément - quelque chose qui ne se produirait pas si l'effet gyroscopique vous maintenait droit.

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Les clowns et les artistes de rue font du vélo avec direction inversée. Il faut des mois de pratique pour apprendre à faire du vélo comme ça, et il s'agit de désapprendre comment faire du vélo normal. C'est incroyable comment le cerveau fonctionne.

L'effet gyroscopique

Mais qu'en est-il de l'effet gyroscopique dont j'ai parlé plus tôt? Sûrement ça aide un peu? Eh bien, non ... sauf si vous allez assez vite. Il y a un démonstration bien connue cela semble montrer comment une roue de vélo est vraiment affectée par l'effet gyroscopique, mais si vous faire les sommes vous pouvez montrer que l'effet est loin d'être assez fort pour vous retenir lorsque vous faites du vélo.

Pour prouver que l'effet gyroscopique est sans importance, j'ai construit un vélo avec une deuxième roue avant contrarotative. Je ne suis pas le premier à avoir fait ça - David Jones en a construit un dans 1970. Nous avons tous les deux eu la même idée. Essentiellement, la roue tournante vers l'arrière annule l'effet gyroscopique de la roue avant, prouvant que cela n'a pas d'importance et que la seule chose qui vous garde debout est votre cerveau. C'est aussi une expérience vraiment amusante que tout le monde peut faire.

Alors, quelle est la meilleure façon d'apprendre à monter? Eh bien, regarder des enfants qui apprennent à rouler avec des roues d'entraînement me trouble parce que chaque fois qu'un des stabilisateurs touche le sol, c'est une expérience de désapprentissage. Pour faire du vélo, votre cerveau doit apprendre à osciller, alors enlevez les roues de l'entraîneur - et plus vous vacillerez, plus vite vous apprendrez. Le cyclisme est vraiment dans l'esprit.

A propos de l'auteur

chasser hughHugh Hunt, lecteur en dynamique de l'ingénierie et vibrations, Université de Cambridge. Ses intérêts de recherche comprennent le bruit et les vibrations ferroviaires, les gyroscopes et les boomerangs, la puissance des vagues, la vibration des clochers et l'énergie renouvelable.

Cet article a été publié initialement le The Conversation. Lis le article original.

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