ratags
24-07-2012, 21:46
Βρήκα αυτό το άρθρο και μου φάνηκε ενδιαφέρον. Όσοι έχουν άποψη στο θέμα, ας πούνε την γνώμη τους. Κάποιοι σίγουρα θα ξέρουν πράγματα παραπάνω:rolleyes:;););)
Πώς στρίβει η μοτοσικλέτα?
http://i46.tinypic.com/servpz.jpg
Η μοτοσικλέτα είναι ένα φυσικό σώμα που υπόκειται στους νόμους της... φυσικής. Αυτός είναι ο λόγος που αν και η δυναμική της κίνησης της είναι αρκετά περίπλοκη, αρκούν κάποιες απλές σχετικά παραδοχές ώστε να κατανοήσουμε πως και γιατί στρίβει και τους τρόπους με τους οποίους θα «εκμεταλλευτούμε» με τον καλύτερο τρόπο την φυσική για να στρίβουμε τη μοτοσικλέτα μας όπως ακριβώς θα θέλαμε, ανάλογα με τις εκάστοτε συνθήκες.
Κυκλική κίνηση
Με μερικά απλά λόγια θα μιλήσουμε για την κυκλική κίνηση ενός φυσικού σώματος. Εάν θεωρήσουμε μία μεταλλική σφαίρα η οποία είναι δεμένη με ένα λεπτό νήμα και την περιστρέψουμε, αυτή θα κάνει κυκλική κίνηση (Σχήμα Ι). Αυτή είναι η βασική διάταξη που και στο σχολείο μελετούσαμε την κυκλική κίνηση.
Το σώμα μάζας m που κινείται με ταχύτητα u, εκτελεί κυκλική κίνηση λόγω του ότι υπάρχει μία δύναμη που έχει φορέα της την ευθεία που ενώνει το κέντρο μάζας του σώματος με το κέντρο της κυκλικής τροχιάς. Φορά της δύναμης είναι από το σώμα προς το κέντρο της τροχιάς. Με άλλα λόγια είναι μία δύναμη που εφαρμόζεται από το νήμα, πάνω στη σφαίρα.
Πρόσεξε κάτι απλό: εάν το νήμα κοπεί -πάψει δηλαδή να εφαρμόζεται η δύναμη f από το νήμα στη σφαίρα- τότε το σώμα θα πάψει να περιστρέφεται και θα κινηθεί ευθύγραμμα σε τροχιά η οποία είναι εφαπτόμενη της κυκλικής τροχιάς.
Η μοτοσικλέτα
Η μοτοσικλέτα μας βέβαια δεν είναι δεμένη με κάποιο νήμα (όπως θα δούμε στη συνέχεια τα ελαστικά τελικά παίζουν τον ρόλο του... νήματος), όμως όταν στρίβουμε εκτελεί κυκλική τροχιά. Επιπλέον είναι ένα σώμα με συγκεκριμένη μάζα, οπότε μπορούμε -εξαπλουστεύοντας αρκετά- να κάνουμε την εφαρμογή της παραπάνω θεωρίας στην πράξη. Να σημειώσουμε ότι για λόγους απλούστευσης θα θεωρήσουμε ότι κάθε φορά που η μοτοσικλέτα στρίβει εκτελεί τροχιά σταθερής ακτίνας, δεδομένο που δεν πρόκειται να μας οδηγήσει σε λανθασμένα συμπεράσματα.
Για να στρίψει λοιπόν η μοτοσικλέτα θα πρέπει να εφαρμοστεί μια δύναμη η οποία θα έλκει προς το κέντρο της τροχιάς τη μάζα της. Πρέπει λοιπόν να αναζητήσουμε αυτή τη δύναμη που θα αναγκάσει τη μοτοσικλέτα να περιστραφεί.
Η δύναμη αυτή προέρχεται από το βάρος της μοτοσικλέτας.
Το βάρος
Όταν μια μοτοσικλέτα βρίσκεται υπό κλίση έχουμε την διάταξη των δυνάμεων που βλέπουμε στο Σχήμα ΙΙ). Το βάρος (Β), αναλύεται σε δύο συνιστώσες (Β1 και B2) εκ των οποίων η μία (Β2) έχει φορά προς το κέντρο της τροχιάς (k) και παίζει το ρόλο της κεντρομόλου.
Η συνιστώσα Β1 είναι η δύναμη με την οποία πιέζει η μοτοσικλέτα το δρόμο (δεν ασκείται στη μοτοσικλέτα) της οποίας αντίδραση είναι η δύναμη A (που ασκεί ο δρόμος στη μοτοσικλέτα). Η δύναμη Α αναλύεται σε δύο συνιστώσες (Α1 και Α2) εκ των οποίων η Α2 είναι η τριβή. Από το σχήμα αποδεικνύεται ότι η Α2=Β2 που είναι, όπως είπαμε, η κεντρομόλος δύναμη.
Αυτή ακριβώς η δύναμη ευθύνεται για το ότι η μοτοσικλέτα που βρίσκεται υπό κλίση, δεν κινείται ευθεία, αλλά κινείται κατά μήκος ενός τόξου, στρίβοντας.
H Α2 είναι η δύναμη της τριβής που παράγεται λόγω της πρόσφυσης του ελαστικού με το δρόμο. Η μαθηματική σχέση η οποία υπολογίζει τη μέγιστη τιμή της Α2=Β2 είναι:
Β2=μB
(όπου: μ=συντελεστής τριβής ελαστικού και οδοστρώματος, Β το βάρος)
Εδώ χρειάζεται προσοχή διότι τα πράγματα γίνονται περίπλοκα:
Σημείωση 1: Ο συντελεστής μ στην πράξη αλλάζει συνεχώς ανάλογα με την κατάσταση του ελαστικού (θερμοκρασία, φθορά κ.ο.κ.) και την κατάσταση του οδοστρώματος (σκόνη, υγρασία, χαλίκια κ.ο.κ.).
Σημείωση 2: Η δύναμη Β2 εξαρτάται από τη γωνία κλίσης της μοτοσικλέτας, φ. Μεγαλύτερη κλίση, δηλαδή μικρότερη γωνία φ σημαίνει μεγαλύτερη δύναμη B2. Μικρότερη κλίση, δηλαδή μεγαλύτερη γωνία φ σημαίνει μεγαλύτερη δύναμη Β2.
Οσον αφορά τα παραπάνω στοιχεία πρέπει να κατανοήσουμε ότι η κλίση, το βάρος και η πρόσφυση είναι σημαντικότατοι παράγοντες για την μοτοσικλετιστική μας ισορροπία. Επιπλέον τα παραπάνω επηρεάζονται από τις διαφορετικές (κατά περίπτωση) συνθήκες που αφορούν τον κάθε τροχό ξεχωριστά. Η ισορροπία μας κάθε στιγμή εξαρτάται από το πόσο αδύναμος είναι ο... «πιο αδύναμος κρίκος» της αλυσίδας των παραπάνω στοιχείων. Για παράδειγμα εάν ένας από τους τροχούς συναντήσει νερά, τότε αυτός είναι ο τροχός που θα χάσει πρόσφυση και η ισορροπία μας θα γίνει ευάλωτη. Ομοίως, μια ξαφνική μεταφορά βάρους ή μια μετακίνηση φορτίου, μπορεί να φέρει τη μοτοσικλέτα σε μεγάλη κλίση και η δύναμη fa2 να μην είναι αρκετή ώστε να ισορροπήσει την fa1 οπότε να έχουμε πτώση από μεγάλη κλίση.
Συμπεράσματα
Από τα παραπάνω θα ήταν σκόπιμο να κρατήσουμε τα παρακάτω συμπεράσματα:
1.Υπάρχουν τρεις παράγοντες πάνω στη μοτοσικλέτα που επηρεάζουν τον τρόπο που στρίβει: η μάζα (και η κατανομή της), η κλίση και η κατάσταση των ελαστικών.
2.Η πρόσφυση των ελαστικών, είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας που πολλοί δεν λαμβάνουν τόσο σοβαρά υπόψη τους. Από τα ελαστικά ουσιαστικά εξαρτάται άμεσα η δυνατότητα της μοτοσικλέτας να κινείται γρήγορα σε κυκλική τροχιά. Εάν θέλουμε να κινούμαστε γρήγορα στις στροφές πρέπει να εξασφαλίσουμε εκ των προτέρων καλά ελαστικά, σε καλή κατάσταση, τα οποία θα μας κρατούν με ασφάλεια στο δρόμο!
rc-cafe.blogspot.com
Πώς στρίβει η μοτοσικλέτα?
http://i46.tinypic.com/servpz.jpg
Η μοτοσικλέτα είναι ένα φυσικό σώμα που υπόκειται στους νόμους της... φυσικής. Αυτός είναι ο λόγος που αν και η δυναμική της κίνησης της είναι αρκετά περίπλοκη, αρκούν κάποιες απλές σχετικά παραδοχές ώστε να κατανοήσουμε πως και γιατί στρίβει και τους τρόπους με τους οποίους θα «εκμεταλλευτούμε» με τον καλύτερο τρόπο την φυσική για να στρίβουμε τη μοτοσικλέτα μας όπως ακριβώς θα θέλαμε, ανάλογα με τις εκάστοτε συνθήκες.
Κυκλική κίνηση
Με μερικά απλά λόγια θα μιλήσουμε για την κυκλική κίνηση ενός φυσικού σώματος. Εάν θεωρήσουμε μία μεταλλική σφαίρα η οποία είναι δεμένη με ένα λεπτό νήμα και την περιστρέψουμε, αυτή θα κάνει κυκλική κίνηση (Σχήμα Ι). Αυτή είναι η βασική διάταξη που και στο σχολείο μελετούσαμε την κυκλική κίνηση.
Το σώμα μάζας m που κινείται με ταχύτητα u, εκτελεί κυκλική κίνηση λόγω του ότι υπάρχει μία δύναμη που έχει φορέα της την ευθεία που ενώνει το κέντρο μάζας του σώματος με το κέντρο της κυκλικής τροχιάς. Φορά της δύναμης είναι από το σώμα προς το κέντρο της τροχιάς. Με άλλα λόγια είναι μία δύναμη που εφαρμόζεται από το νήμα, πάνω στη σφαίρα.
Πρόσεξε κάτι απλό: εάν το νήμα κοπεί -πάψει δηλαδή να εφαρμόζεται η δύναμη f από το νήμα στη σφαίρα- τότε το σώμα θα πάψει να περιστρέφεται και θα κινηθεί ευθύγραμμα σε τροχιά η οποία είναι εφαπτόμενη της κυκλικής τροχιάς.
Η μοτοσικλέτα
Η μοτοσικλέτα μας βέβαια δεν είναι δεμένη με κάποιο νήμα (όπως θα δούμε στη συνέχεια τα ελαστικά τελικά παίζουν τον ρόλο του... νήματος), όμως όταν στρίβουμε εκτελεί κυκλική τροχιά. Επιπλέον είναι ένα σώμα με συγκεκριμένη μάζα, οπότε μπορούμε -εξαπλουστεύοντας αρκετά- να κάνουμε την εφαρμογή της παραπάνω θεωρίας στην πράξη. Να σημειώσουμε ότι για λόγους απλούστευσης θα θεωρήσουμε ότι κάθε φορά που η μοτοσικλέτα στρίβει εκτελεί τροχιά σταθερής ακτίνας, δεδομένο που δεν πρόκειται να μας οδηγήσει σε λανθασμένα συμπεράσματα.
Για να στρίψει λοιπόν η μοτοσικλέτα θα πρέπει να εφαρμοστεί μια δύναμη η οποία θα έλκει προς το κέντρο της τροχιάς τη μάζα της. Πρέπει λοιπόν να αναζητήσουμε αυτή τη δύναμη που θα αναγκάσει τη μοτοσικλέτα να περιστραφεί.
Η δύναμη αυτή προέρχεται από το βάρος της μοτοσικλέτας.
Το βάρος
Όταν μια μοτοσικλέτα βρίσκεται υπό κλίση έχουμε την διάταξη των δυνάμεων που βλέπουμε στο Σχήμα ΙΙ). Το βάρος (Β), αναλύεται σε δύο συνιστώσες (Β1 και B2) εκ των οποίων η μία (Β2) έχει φορά προς το κέντρο της τροχιάς (k) και παίζει το ρόλο της κεντρομόλου.
Η συνιστώσα Β1 είναι η δύναμη με την οποία πιέζει η μοτοσικλέτα το δρόμο (δεν ασκείται στη μοτοσικλέτα) της οποίας αντίδραση είναι η δύναμη A (που ασκεί ο δρόμος στη μοτοσικλέτα). Η δύναμη Α αναλύεται σε δύο συνιστώσες (Α1 και Α2) εκ των οποίων η Α2 είναι η τριβή. Από το σχήμα αποδεικνύεται ότι η Α2=Β2 που είναι, όπως είπαμε, η κεντρομόλος δύναμη.
Αυτή ακριβώς η δύναμη ευθύνεται για το ότι η μοτοσικλέτα που βρίσκεται υπό κλίση, δεν κινείται ευθεία, αλλά κινείται κατά μήκος ενός τόξου, στρίβοντας.
H Α2 είναι η δύναμη της τριβής που παράγεται λόγω της πρόσφυσης του ελαστικού με το δρόμο. Η μαθηματική σχέση η οποία υπολογίζει τη μέγιστη τιμή της Α2=Β2 είναι:
Β2=μB
(όπου: μ=συντελεστής τριβής ελαστικού και οδοστρώματος, Β το βάρος)
Εδώ χρειάζεται προσοχή διότι τα πράγματα γίνονται περίπλοκα:
Σημείωση 1: Ο συντελεστής μ στην πράξη αλλάζει συνεχώς ανάλογα με την κατάσταση του ελαστικού (θερμοκρασία, φθορά κ.ο.κ.) και την κατάσταση του οδοστρώματος (σκόνη, υγρασία, χαλίκια κ.ο.κ.).
Σημείωση 2: Η δύναμη Β2 εξαρτάται από τη γωνία κλίσης της μοτοσικλέτας, φ. Μεγαλύτερη κλίση, δηλαδή μικρότερη γωνία φ σημαίνει μεγαλύτερη δύναμη B2. Μικρότερη κλίση, δηλαδή μεγαλύτερη γωνία φ σημαίνει μεγαλύτερη δύναμη Β2.
Οσον αφορά τα παραπάνω στοιχεία πρέπει να κατανοήσουμε ότι η κλίση, το βάρος και η πρόσφυση είναι σημαντικότατοι παράγοντες για την μοτοσικλετιστική μας ισορροπία. Επιπλέον τα παραπάνω επηρεάζονται από τις διαφορετικές (κατά περίπτωση) συνθήκες που αφορούν τον κάθε τροχό ξεχωριστά. Η ισορροπία μας κάθε στιγμή εξαρτάται από το πόσο αδύναμος είναι ο... «πιο αδύναμος κρίκος» της αλυσίδας των παραπάνω στοιχείων. Για παράδειγμα εάν ένας από τους τροχούς συναντήσει νερά, τότε αυτός είναι ο τροχός που θα χάσει πρόσφυση και η ισορροπία μας θα γίνει ευάλωτη. Ομοίως, μια ξαφνική μεταφορά βάρους ή μια μετακίνηση φορτίου, μπορεί να φέρει τη μοτοσικλέτα σε μεγάλη κλίση και η δύναμη fa2 να μην είναι αρκετή ώστε να ισορροπήσει την fa1 οπότε να έχουμε πτώση από μεγάλη κλίση.
Συμπεράσματα
Από τα παραπάνω θα ήταν σκόπιμο να κρατήσουμε τα παρακάτω συμπεράσματα:
1.Υπάρχουν τρεις παράγοντες πάνω στη μοτοσικλέτα που επηρεάζουν τον τρόπο που στρίβει: η μάζα (και η κατανομή της), η κλίση και η κατάσταση των ελαστικών.
2.Η πρόσφυση των ελαστικών, είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας που πολλοί δεν λαμβάνουν τόσο σοβαρά υπόψη τους. Από τα ελαστικά ουσιαστικά εξαρτάται άμεσα η δυνατότητα της μοτοσικλέτας να κινείται γρήγορα σε κυκλική τροχιά. Εάν θέλουμε να κινούμαστε γρήγορα στις στροφές πρέπει να εξασφαλίσουμε εκ των προτέρων καλά ελαστικά, σε καλή κατάσταση, τα οποία θα μας κρατούν με ασφάλεια στο δρόμο!
rc-cafe.blogspot.com