Jízda na motocyklu - pokračování

Pravděpodobně jste si všimli, že vysvětlovaný pohyb mince (stáčení do směru pohybu) je v podstatě precesí. Důsledky takové precese můžeme také přímo cítit.

Takový pohyb setrvačníku už umíme vysvětlit jako důsledek druhé věty impulsové (52).

Uvažujme roztočený setrvačník, který držíme před sebou tak, že jeho osa je vodorovná a vektor úhlové rychlosti míří doleva. Nyní setrvačník vychýlíme - pravým koncem osy pohneme nahoru, levým dolů.

? Jak na tuto změnu zareagují jednotlivé části setrvačníku?

Podívejme se, co se děje například s bodem A, který je v daném okamžiku na horním okraji setrvačníku. Tento bod se pohybuje obvodovou rychlostí, která míří dopředu - ve směru 1. Nakloněním setrvačníku mu zároveň „vnutíme“ rychlost ve směru doleva - 2. Vybraný bod má potom tendenci pohybovat se ve směru výslednice obou rychlostí, tedy šikmo doleva dopředu - ve směru 3.

         Bod B na spodním okraji má obvodovou rychlost mířící směrem k nám, nakloněním setrvačníku mu „vnutíme“ rychlost směrem doprava, takže výsledně bude mít tendenci pohybovat se šikmo doprava směrem k nám.

Podobně se budou chovat všechny jednotlivé části rotujícího setrvačníku, takže pokud nebudeme setrvačník pevně držet, při zvednutí pravého konce osy nahoru se osa zároveň stočí směrem dopředu – kolmo na naši výchylku.

         Pokud nakloníme setrvačník na druhou stranu, nebo změníme směr jeho rotace, změní se i směr jeho kolmé výchylky.

Říkali jsme si, že toto chování setrvačníků umožňuje například zatáčení jednostopých vozidel pouhým nakloněním. Vracení takového vozidla do kolmé roviny obstarává automaticky odstředivá síla, jejíž moment ruší precesi kola. Jízda kola nebo motocyklu v zatáčce je proto stabilní.

         Jiná situace nastává při zatáčení automobilu, kdy se jeho kola nenaklánějí. Například v levé zatáčce stáčíme rotující kola doleva. Z pokusu se setrvačníkem je potom patrné, že kola budou mít tendenci vyklonit se směrem doprava od svislé roviny – ven ze zatáčky. Automobil je v tomto smyslu v zatáčce nestabilní.

Na obsah