[Arkas]

Το γυροσκοπικό φαινόμενο (precession torque). 3.

ΣΤΡΙΒΩΝΤΑΣ

Ένα οποιοδήποτε σώμα για να ισορροπήσει θα πρέπει πρώτα να ισορροπήσει το κέντρο βάρους του.
Οποιαδήποτε αλλαγή στη θέση του κέντρου βάρους έχει σαν αποτέλεσμα
την μετακίνηση του σώματος προς τη μεριά εκείνη.

Ισορροπούμε το κοντάρι μιας σκούπας σε όρθια θέση. Αν το σπρώξουμε
προς μια οποιαδήποτε κατεύθυνση θα αλλάξουμε το σημείο που βρίσκεται
το κέντρο βάρους της και το αποτέλεσμα θα είναι η σκούπα να χάσει την
ισορροπία της και να αρχίσει να γέρνει μέχρι να φτάσει το πάτωμα.
Αφού έτσι κι αλλιώς καμιά άλλη δύναμη (εκτός της βαρύτητας) δεν ασκείται
στην σκούπα την στιγμή που αρχίζει να γέρνει και να πέφτει, αυτή θα
συνεχίσει την πορεία της προς το πάτωμα.
Η ισορροπία όμως αυτή είναι στατική.
Η μοτοσικλέτα είπαμε έχει δυναμική ισορροπία λόγω της κίνησής της. Αν
ήταν σταματημένη θα συμπεριφερόταν όπως και η σκούπα.
Κατά την κίνησή της μέσα σε μια στροφή, διαγράφει μια καμπύλη τροχιά,
ένα τόξο κύκλου με κέντρο κύκλου σε σημείο ανάλογο της καμπύλης που διαγράφει.
Σε οποιαδήποτε κυκλική τροχιά όμως αναπτύσσονται και κάποιες δυνάμεις. Η φυγόκεντρος και η κεντρομόλος.
Η φυγόκεντρος είναι η δύναμη που μας σπρώχνει προς το εξωτερικό της στροφής.
Η κεντρομόλος είναι η δύναμη που αντιστέκεται στην φυγόκεντρο και έχει
αντίθετη φορά. (Δράση και αντίδραση το λέγαμε στην φυσική στο σχολείο).
Έχει φορά προς το εσωτερικό της στροφής και συγκεκριμένα προς το
κέντρο του κύκλου, πάνω στο τόξο του οποίου κινούμαστε.

Δέστε μια πέτρα σε ένα σκοινί και αρχίστε να το περιστρέφετε.
Η φυγόκεντρος είναι αυτή που προσπαθεί να από μακρύνει την πέτρα από
το κέντρο του κύκλου (την άλλη άκρη του σκοινιού που κρατάμε στο χέρι μας).
Ενώ η κεντρομόλος είναι η δύναμη που κρατά την πέτρα σε κυκλική
τροχιά, χωρίς να την αφήνει να απομακρυνθεί περισσότερο από ότι είναι το
μήκος του σκοινιού και εφαρμόζεται πάνω στο σκοινί. Αν κοπεί το σκοινί, η
κεντρομόλος δεν βρίσκει σημείο και τρόπο να λάβει χώρα, (υπάρχει αλλά
δεν έχει τρόπο εφαρμογής), η φυγόκεντρος υπερισχύει (δράση χωρίς
αντίδραση) και η πέτρα εκσφενδονίζεται μακριά.

Γιατί τα διαβάζετε όλα αυτά ;;

Φανταστείτε την μοτοσικλέτα στη θέση της πέτρας, όχι βεβαία δεμένη σε
σκοινί αλλά κινουμένη πάνω σε οδόστρωμα και τρόπο εφαρμογής της
κεντρομόλου την πρόσφυση των ελαστικών.

Χρησιμοποιώντας εσκεμμένα αλλά και ενστικτωδώς (τις περισσότερες
φορές) το γυροσκοπικό φαινόμενο, απλώς γέρνουμε-πλαγιάζουμε (δεν τη
στρίβουμε) την μοτοσικλέτα προς το εσωτερικό της στροφής, αλλάζοντας
το κέντρο βάρους της..
Αυτή θα έπρεπε να πέσει όπως και η σκούπα αλλά λόγω της κίνησής της δεν
πέφτει παρά διαγράφει τόξο-κυκλική πορεία (επιτελούς στρίβει), άρα
αναπτύσσονται και η κεντρομόλος και η φυγόκεντρος. Αφού κυκλική
τροχιά έχουμε.
Όσο γέρνουμε τόσο μετακινούμε το κέντρο βάρους.
Όσο μετακινούμε το κέντρο βάρους, τόσο μεγαλύτερη ταχύτητα πρέπει να
υπάρχει για να αναπτυχθεί περισσότερη φυγόκεντρος και επομένως
περισσότερη κεντρομόλος που θα μας τραβήξει προς το εσωτερικό της
στροφής.
Πρακτικά το «περισσότερη κεντρομόλος» είναι το ισχυρότερο σκοινί στην
περίπτωση της πέτρας για να αντέξει και δεν σπάσει, και μεγαλύτερη
πρόσφυση στην περίπτωση της μοτοσικλέτας γιατί εκεί βρίσκει εφαρμογή η
δύναμη αυτή. Φανταστείτε την στιγμή που στρίβετε, ο τροχός να βρεθεί
στον αέρα (π.χ. ανωμαλία οδοστρώματος). Παύει να υπάρχει επαφή με το οδόστρωμα, άρα παύει να υπάρχει πρόσφυση, άρα παύει να υπάρχει και
κεντρομόλος (να βρίσκει εφαρμογή καλύτερα) και ο τροχός (με όλα όσα
λόγω κατασκευής τον ακολουθήσουν) γίνει έρμαιο της φυγοκέντρου και
ανοίξει την τροχιά του, απομακρυνόμενος από το κέντρο του κύκλου πάνω
στο τόξο του οποίου κινούμασταν.