ჯერჯერობით, მეცნიერებას არ შეუძლია საბოლოო პასუხის გაცემა. მაგრამ ის უფრო ახლოვდება…
ველოსიპედის ტარება. ეს ველოსიპედის ტარებას ჰგავს, არა? არა, თუ კორნელის უნივერსიტეტის პროფესორი ენდი რუინა ხართ.
მან, თანაავტორებთან ჯიმ პაპადოპულოსთან, არენდ შვაბთან, ჯოდი კუიჯმანთან და იაპ მეიაარდთან ერთად, დაწერა ნაშრომი სათაურით "ველოსიპედი შეიძლება იყოს თვითსტაბილური გიროსკოპული ან აბუსალათინის ეფექტების გარეშე", რომელიც ვარაუდობს, რომ სტაბილურობის ადრე ციტირებული პირობები არ არის საკმარისად ახსნის - და არც კი არის აუცილებელი - თვითმდგრადი ველოსიპედის ფენომენი.
შესანიშნავი რამ არის, რომ ადამიანებს შეუძლიათ ველოსიპედზე დგომა საერთოდ. მაგრამ ველოსიპედების ერთ-ერთი ყველაზე საოცარი რამ არის ის, რომ მათ შეუძლიათ საკუთარი თავის დაბალანსება, - ამბობს რუინა.
ჟაკ ტატის 1949 წლის ფილმში Jour de Fête ცნობილი სცენის მაგალითის მიცემით, სადაც ფოსტალიონი ფრანსუა თავის გაქცეულ ჯოხს მისდევს, როცა ის უმოძრაოდ ეშვება სოფლის გზაზე, რუინა და მისი თანამემამულე მეცნიერები იწყებენ შესწავლას ჩვეულებრივი სიბრძნის შესახებ. ველოსიპედის თავდაყირა დარჩენისთვის ორი აუცილებელი პირობა იყო ან ბორბლების შემობრუნების გიროსკოპიული ბრუნვა ან წინა ბორბლის აბუსალათინის ბილიკი.
„ველოსიპედის თავდაყირა შენახვა შეგიძლიათ მხოლოდ მაშინ, როცა ის მოძრაობს“, ამბობს რუინა.”რაც ცნობილია, არის ის, რომ საჭის მართვა გაძლევს წონასწორობას. ჩვენ შეგვიძლია ვაჩვენოთ ეს, თუ საჭეს ჩავკეტავთ უმოძრაო ველოსიპედზე, მივაწვებით და შემდეგ გავუშვით. ველოსიპედი სწრაფად დაეცემა ისე, როგორც ეცემა, როცა სტაციონარულია.“
რუინა ეფექტს ადარებს ცოცხის დაბალანსებას ხელზე. როგორც კი ვერტიკალური ცოცხი იწყებს მარცხნივ დახრას, ბალანსერი ხელს აწევს მარცხნივ, ცოცხის ქვედა ნაწილის უკან მისი დაცემის ზედა ქვეშ, რითაც აღადგენს წონასწორობას.მაგრამ მხედრის ამოღება განტოლებიდან, რატომ ხდება ეს ველოსიპედით?
ადამიანები ბუნებრივად ფიქრობენ, რომ თუ რამე სწრაფად ტრიალებს, ის ხისტი ხდება გიროსკოპიული ეფექტის გამო, ასე რომ, როდესაც მას ატრიალებთ, მას სურს შეტრიალდეს სხვა მიმართულებით. ეს არის ერთი საერთო ახსნა. მეორე ის არის, რომ ველოსიპედი იქცევა როგორც აბუსალათინი სავაჭრო ურიკზე.
საკონტაქტო წერტილი
ადამიანები ვარაუდობენ, რომ წინა ბორბლის რეალური მიწასთან შეხების წერტილი არის საჭის ღერძის წინ, თავის კუთხისა და ჩანგლის გამო. მაგრამ სინამდვილეში ბორბალი ამ ღერძის უკან იატაკს ეკონტაქტება.“
შედეგი არის ის, რომ, როგორც აბუსალათინი, რომელსაც შეუძლია 360° გადაადგილება ვერტიკალური ღერძის გარშემო (წარმოიდგინეთ, თქვენი ყურსასმენი არის აბუსალათინის საკისარი და თქვენი კერა მისი ღერძი), თქვენი წინა ბორბალი "მიჰყვება" თქვენს სახელურს. ასე რომ, როგორც საყიდლების ურიკა, აწიეთ თქვენი ველოსიპედი წინ და წინა საჭე აუცილებლად იკეცება და მოძრაობს მოგზაურობის მიმართულებით.
თუმცა, მკვლევარების გამოთვლებმა აჩვენა, რომ არც გიროსკოპიული და არც აბუსალათინის ეფექტი არ არის პასუხისმგებელი ველოსიპედის მართვისა და თვითსტაბილურობისკენ მიდრეკილებაზე.
ამის დასამტკიცებლად, რუინამ და მისმა გუნდმა ააშენეს ის, რასაც ისინი უწოდებენ "ორ მასობრივ სკეიტს" (TMS). გასაშლელ სკუტერს ჰგავს, TMS-ს აქვს იგივე თვისებები, რაც ველოსიპედს - ორი ბორბალი და მასის წინა და უკანა ნაწილი, რომლებიც დაკავშირებულია სახსართან (ანუ ყურსასმენით) - მაგრამ ის დამზადებულია ისე, რომ არ იყოს მიდრეკილია გიროსკოპული ან აბუსალათინის ეფექტებისკენ.
ამ მიზნის მისაღწევად, ორი პატარა ბორბალი აკავშირებს მიწას, თითოეულს აქვს თანაბარი მასის შეხებით და, შესაბამისად, საწინააღმდეგო მბრუნავი ბორბალი თავზე, რომელიც აცილებს ნებისმიერ გიროსკოპიულ ეფექტს საპირისპირო მოძრაობით (TMS-ის ბორბლები უფრო მეტად ფუნქციონირებს როგორც ციგურები). და წინა ბორბლის კონტაქტის წერტილი დგას საჭის ღერძზე წინ და არა უკან, როგორც აბუსალათინის შემთხვევაში.
გადასვლისას და გაშვებისას, ეს აბუსალათინის, უკიდეგანო "ველოსიპედი" თავდაყირა რჩება, გვერდიდან დარტყმის დროსაც კი ისწორებს თავს.
ეს ადასტურებს, რომ სხვა რაღაც, გარდა გიროსკოპიული ან აბუსალათინის ეფექტებისა, პასუხისმგებელი უნდა იყოს ველოსიპედის ტენდენციაზე თვითსტაბილურობისკენ, საჭის ქვეშ მართვით.ამის ასახსნელად, მკვლევარები ამტკიცებენ, რომ მასის განაწილება, განსაკუთრებით საჭის სისტემაზე, მთავარია.
დაბრუნდით ცოცხის მაგალითზე, რუინა გვთავაზობს: „TMS-ს აქვს მასა, რომელიც არის საჭის ღერძის წინ, ისევე როგორც მასა ჩარჩოში. როდესაც ველოსიპედის წინა ნაწილი ეცემა, ის უფრო სწრაფად ეცემა, ისევე როგორც თუ ფანქარს დააბალანსებ ხელზე, ის უფრო სწრაფად დაეცემა ვიდრე ცოცხი.
ასე რომ, წინა მასა უფრო სწრაფად ეცემა, ვიდრე უკანა მასა, მაგრამ ისინი ერთმანეთთან დაკავშირებულია საჭის ღერძით. ამგვარად, უფრო სწრაფად დაცემის მცდელობისას, წინა ნაწილი იწვევს საჭის მართვას და ველოსიპედს უკან აბრუნებს.“
რუინა აღნიშნავს, რომ ეს ჯერ კიდევ არ წყვეტს ველოსიპედის სტაბილურობის საკითხს, რაც შეეხება უმოძრაო ველოსიპედს. მაგრამ ის აკეთებს ახალ კითხვებს იმის შესახებ, თუ როგორ დავრჩეთ თავდაყირა ველოსიპედზე, რამაც შეიძლება ერთ დღეს გამოიწვიოს დიზაინის ფუნდამენტური ცვლილებები.
როგორც მკვლევარებმა განაცხადეს: „ეს შედეგები მიანიშნებს, რომ ევოლუციურმა პროცესმა, რომელმაც გამოიწვია ველოსიპედის საერთო დიზაინის შექმნა, შესაძლოა ჯერ კიდევ არ გამოკვლეულიყო პოტენციურად სასარგებლო რეგიონები დიზაინის სივრცეში.“ასე რომ.
