В течение почти 200 лет люди ездили на разных велосипедах, которые за свою историю подвергались ряду модернизаций. Однако за все время ученые имеют множество разногласий в плане биомеханики. Ведь езда и балансирование на велосипеде со стороны выглядит достаточно просто. На практике каждая поездка на байке представляет собой ряд биомеханических процессов, которые выполняет человек, чтобы поддерживать равновесие. Однако путем подбора математических уравнений и теорий ученые сделали довольно необычное заявление. Исследователи считают, что велосипед способен удерживать равновесие и баланс даже без велосипедиста. При этом некоторые специалисты даже выделили тип конструкции, которая необходима для этого. Несмотря на разносторонние теории и доводы умение держать равновесие и ездить на велосипеде очень сложно описать математически. Ведь способности и опыт каждого велосипедиста разные. Также на балансирование влияют индивидуальные антропометрические данные, которые у каждого человека существенно отличаются. Если посмотреть на случайного велосипедиста, то можно увидеть, что байкер выбирает свой стиль езды. При этом на процесс поддержания равновесия влияет и конфигурация самого байка. Поэтому невозможно точно применить конкретную математическую теорию.

Разберем на практике: физика езды на велосипеде

В большинстве случаев балансирование велосипеда зависит от правильности распределения и контроля центра масс. Центр массы – это основная точка, где сосредоточен весь общий вес велосипедиста и байкера. При езде на велосипеде человек должен поддерживать центр масс над колесами, которые являются точками опоры. Таким образом, образуется воображаемый многоугольник обеспечивающий контакт и равновесие. Для поддержания равновесия велосипедисты чаще всего используют 2 основные стратегии:
  • движение тела относительно велосипеда – рулевое управление имеет решающее значение для поддержания равновесия и позволяет велосипеду двигаться так, чтобы произвольно возвращать основание опоры под центр масс. Для этого можно представить метлу в одной руке – движение байка равносильно движению руки, которая прикладывает усилия для удержания метлы. Велосипедист может контролировать положение при помощи рулевого управления. Также управлять балансом можно и через саму раму байка. Велосипед, наклоненный в повороте без поворота руля, автоматически будет поворачивать;
  • движение велосипеда относительно тела — например, наклоны влево и вправо оказывают меньшее влияние, чем рулевое управление, но позволяют водителю вносить поправки в баланс, смещая центр масс из стороны в сторону относительно велосипеда и основания опоры.
Рулевое управление абсолютно необходимо для уравновешивания велосипеда, а для движения тела – нет. Не существует конкретной комбинации двух методик для обеспечения баланса. Как отметил Карл фон Дрейс (изобретатель дрезина), основная стратегия балансирования любого велосипеда состоит в том, чтобы избежать нежелательного падения.

Новички против профи велосипедистов

Хотя велосипедные гонщики были описаны с использованием математических уравнений, эти уравнения пока не используются для понимания различий между велосипедистами с разными уровнями способностей или для прогнозирования устойчивости байкера на конкретном велосипеде. На практике профессионалами можно назвать тех людей, которые ходили на регулярные тренировочные заезды, принадлежали к велосипедному клубу или определенной команде, участвовали в соревнованиях несколько раз в год и использовали спортивные ролики для тренировок в помещении. В свою очередь к категории новичков следует отнести велосипедистов с разовыми выездами в городской парк, к магазину, а также на отдых. Такие люди используют лишь 10% возможностей своего велосипеда. Как правило, байк используется для транспортировки вещей и перевозки себя в желаемое место. Многие специалисты проводили исследования в лабораторных условиях, где был установлен тренировочный стенд с роликами. Ролики ограничивают велосипед в продольном направлении, но обеспечивают свободное боковое (лево-правое) движение. Такие особенности конструкции необходимы, чтобы велосипедист смог поддерживать равновесие с полной симуляцией обычной езды на улице. Исследователи устанавливали множество датчиков и измерительных приборов. Оборудование позволило считывать показания скорости, углов кренов, поворотов и крутящего момента, который образуется в педальном узле во время движения. Такая силовая платформа под роликами позволила специалистам рассчитать боковое положение центра масс относительно основания опоры. Многочисленные исследования на стенде показали, что профессионалы и новички демонстрируют одинаковые показатели баланса на небольших скоростях. Однако на более высокой скорости опытные наездники достигают превосходных характеристик баланса, используя меньшие, но более эффективные движения тела и рулевое управление. Независимо от скорости, опытные байкеры совершают меньше движений рулем. На основе проведенных исследований специалисты пришли к выводу, что опытные байкеры используют технику минимального количества движений. Наработанный опыт позволяет более точно чувствовать велосипед, смещая корпус тела.

Изучение вопроса о равновесии в будущем

Несмотря на достаточно доскональную изученность вопроса о равновесии многие специалисты продолжают исследовать езду на велосипеде. Постоянные исследования позволяют открыть новые интересные наблюдения, которые в будущем послужат для создания модных фишек для велосипедного спорта и велосипедной индустрии в целом. На основе исследовательских мероприятий производители внедряют современные технологии производства байков. Не исключено, что в будущем на мировом рынке появятся велосипеды с интеллектуальной составляющей. Такие модели будут обладать различными помощниками, в частности автоматической поддержкой равновесия, что очень удобно и практично для детей и людей с ограниченными возможностями. В отрасли велосипедной биомеханики остается еще много вопросов. Важно отметить, что большая часть исследований проводилась при условии, что велосипед движется в прямолинейном направлении. Соответственно предстоит понять, как влияют резкие повороты на равновесие байкера. Ведь от подобных исследований зависит и комфорт велосипедистов. Конструкция велосипедов постоянно меняется и дополняется новыми деталями. Таким образом, производители стараются сделать байки более безопасными и комфортабельными. Из последних современных технологий, которые были применены можно выделить адаптивные сидения. Изделия способны адаптироваться под конкретного велосипедиста. Сидения приобретают индивидуальную форму уже после нескольких поездок. Использование таких деталей позволило избавить велосипедистов от болезненных ощущений после длительных путешествий на двухколесном транспорте. Соответственно улучшилась и управляемость. При выборе нового велосипеда можно заметить, что каждая модель отличается расположением подседельного штока, руля и конфигурацией рамы. Любые изменения влияют на управляемость и поддержание равновесия. Простым примером является дорожный и горный велосипеды. При эксплуатации дорожного байка на бездорожье с крутыми спусками у велосипедиста могут возникнуть проблемы с управлением. На таком байке очень легко упасть. В свою очередь при выборе горного велосипеда для пересеченной местности подобных проблем не возникнет.

Практические рекомендации для велосипедистов

Отсутствие знаний в области биомеханики и физики часто не является проблемой для езды на велосипеде. Ведь держать равновесие может любой человек от природы. Однако для начала важно правильно развить данное умение на стадии обучения. Практически 80% людей, которые учатся ездить, совершают основную ошибку. Велосипедисты держат руль слишком сильно. При этом избыточные напряжения возникают в локтевом суставе и в предплечьях. Соответственно руки быстро устают, а велосипедист может упасть в любой неподходящий момент. Следует выделить несколько основных практических рекомендаций для начинающих:
  1. Не стоит держать руль слишком сильно и замыкать пальцы рук. Излишнее напряжение в руках негативно сказывается на общей устойчивости велосипедиста. Руль необходим, чтобы выбирать наиболее удобное направление для дальнейшего движения. Также опытные велосипедисты подруливают для поддержания равновесия на небольших скоростях. Если новички слишком сильно напрягают руки, то при попытке поехать можно попросту упасть.
  2. Индивидуальные настройки сидения и руля. Многие люди заблуждаются, что можно использовать велосипед сразу нескольким велосипедистам без его перенастройки. Антропометрия у всех разная. Соответственно необходимо производить индивидуальную настройку сидения и руля при каждой новой поездке. Таким образом, можно не только улучшить управляемость, но и сократить риск травматизма.
  3. Отсутствие резкого торможения. Если у велосипедиста отсутствует опыт езды или человек только начинает учиться держать равновесие не следует слишком резко нажимать на тормоза. Ведь любое резкое нажатие приводит к фактически мгновенной остановке, а дальше в 90% случаев возникает падение. Чтобы не получить травму лучше всего нажимать на рычаг тормоза размеренно и плавно. При этом оптимально использовать задний тормоз для лучшей стабилизации всего велосипеда.
  4. Выбор оптимальной скорости по трансмиссии. Многие люди случайно выбирают слишком высокие передачи по звездам перед началом движения. Таким образом, можно получить затрудненный старт. Ведь педали провернуть очень тяжело или невозможно. Данная ошибка приводит к падению сразу в начале движения. Поэтому лучше всего выбирать пониженные скорости для старта и уже по мере изменения скоростного режима переключать в сторону повышенных.
  5. Естественная позиция тела. Во время езды многие новички стараются занять слишком прямые или изогнутые позиции, что приводит к потере баланса и равновесия. Рекомендуется подбирать такую позицию, которая будет максимально удобной. Не стоит обращать внимание на других велосипедистов. Ведь не является исключением, что конкретный велосипедист ездит так, как ему удобно.
Соблюдение простых рекомендаций облегчит начало езды на двухколесном транспорте. При этом советы актуальны как для взрослых, так и для детей. При обучении ребенка следует уделять внимание настройкам. Ведь именно от правильности настройки байка зависит успех. Стоит отметить, что в раннем возрасте формируется осанка. Поэтому необходимо правильно подбирать уровень сидения и рулевой колонки с вылетом. Соблюдение всех рекомендаций позволит быстрее обучиться езде на велосипеде. Детские велосипеды часто комплектуются дополнительными боковыми колесами, которые предназначены для поддержки равновесия. Наличие такого аксессуара положительно сказывается на безопасности. Ведь при первых поездках детям проще держать баланс. Однако ездить с дополнительными колесами рекомендуется как можно меньше времени. Ребенок должен самостоятельно выработать для себя принцип удержания велосипеда на двух колесах. Как только дети начинают удерживать байк, необходимо демонтировать дополнительные колеса. Таким образом, обучение будет более эффективным и продуктивным. В целом держать равновесие при езде на велосипеде достаточно просто. Большая часть навыков заложена в человеке уже от природы. Все остальное можно приобрести по мере обучения езды на велосипеде. Многие считают, что такие параметры как ширина колес, вес рамы, а также форма педалей влияют на равновесие. Однако на практике специалисты утверждают обратное. Влияние перечисленных узлов минимальное. Тип установленных деталей больше влияет на управляемость, комфорт и динамические характеристики велосипеда. Специалисты рекомендуют обратить внимание лишь на раму. Как правило, на низкой раме можно быстрее научиться ездить. Ведь процесс посадки на велосипед занимает меньше времени и считается более удобным. Если верхняя часть рамы имеет значительный скос к подседельному штырю, то такие велосипеды наиболее оптимальны для новичков. Многочисленные наблюдения показали, что люди выбирают хардтейл в 80% случаев, а дорожники и горные с двумя амортизаторами существенно меньше. Однако при выборе лучше ориентироваться не на статистические данные, а на собственные предпочтения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

18 + 16 =

Scroll to Top