Коварство кинетической энергии при движении мотоцикла

В первой статье «Коварство кинетической энергии при движении автомобиля»  было выделено три условия удержания кинетической энергии под контролем:

  1. не допускать превышения тяги ведущих колёс над силой трения этих же колёс с  дорогой;
  2. при торможении не допускать блокировки колёс;
  3. не допускать резких поворотов, а точнее – при повороте не допускать превышения центробежной силы над силой трения колёс.

При движении мотоцикла кинетическая энергия может быть намного коварнее, чем при движении автомобиля, потому что у мотоцикла всего два колеса.  А два колеса создают только линию опоры, а не площадь опоры, как у автомобилей. Мотоцикл склонен к падению. Но почему же мотоцикл не падает во время движения? Он не падает благодаря подруливанию переднего рулевого колеса. Если при движении мотоцикл наклоняется, например, влево, то поворотом руля налево мотоцикл начинается двигаться по круговой траектории. А на любое тело, двигающее по круговой траектории, действует центробежная сила, направленная от центра движения. Так же и на мотоцикл – при повороте налево центробежная сила толкает мотоцикл направо. Таким образом, мотоцикл не падает.

Так почему мотоцикл склонен к падению? При движении мотоцикла сила центра тяжести должна быть на линии опоры двух колёс. Но это невозможно длительное время, и сила центра тяжести постоянно отходит от линии опоры. Подруливание переднего колеса возвращает силу центра тяжести к линии опоры. Но если сила центра тяжести отойдёт далеко от линии опоры двух колёс,  подруливание уже не поможет. Мотоцикл падает, и начинает скользить по дороге вместе с мотоциклистом до тех пор, пока не будет погашена кинетическая энергия. А отойти силе центра тяжести далеко от линии опоры очень хорошо помогает скольжение колёс. Даже при прямолинейном движении можно упасть. Попадёт, например, какой ни будь камешек под переднее колесо, и «собьёт» линию опоры колёс на значительное расстояние от точки центра тяжести, и, на большой скорости, падение неизбежно.

Повороты опаснее за прямолинейное движение. Там есть она особенность – суммирующая направляющая двух сил: силы центра тяжести и центробежной силы, должна быть направлена строго на линию опоры мотоцикла. В противном случае – падение неизбежно.

К выше перечисленным условиям удержания кинетической энергии под контролем для мотоциклов можно добавить следующее: сила тяги, подаваемая на ведущие колёса, не должна превышать силы центра тяжести мотоцикла. Как это понять? Центр тяжести мотоцикла расположен выше поверхности дороги, а сила тяги мотоцикла, создаваемое колесом, расположена на поверхности дороги. При разгоне мотоцикла возникает сила инерции, которая расположена в точке центра тяжести, и направлена назад, а сила тяги направлена вперёд. Но сила инерции расположена выше силы тяги. И при резком разгоне мотоцикла, возникает опрокидывающийся момент, который может опрокинуть мотоцикл, если сила тяги будет больше за силу инерции.

Скоростные мотоциклы обладают мощностью, почти как у автомобилей, а массой – меньшей. Если по точнее, то на килограмм массы мотоцикла приходится больше лошадиных сил, чем на килограмм массы автомобиля. Плюс к этому – расстояние между колёсами у мотоцикла меньше, чем расстояние между осями у автомобиля. Вот поэтому скоростной мотоцикл при резком разгоне может опрокинуться назад. А при резком торможении может опрокинуться через переднее колесо. Поэтому блокировать переднее колесо на большой скорости мотоцикла очень опасно.

Но многие этого не понимают и гоняют на мотоциклах с огромными скоростями, думают, что успеют затормозить.  А они знают, какой тормозной путь мотоцикла? Теоретически современный мотоцикл со скорости 100 км/час экстренно сможет остановиться на метров 45. Но это без учёта реакции мотоциклиста. С учётом реакции мотоциклиста тормозной путь может увеличиться до метров 80, если не больше. Далее, при резком торможении мотоцикла велика вероятность падения, и мотоциклист при падении может получить серьёзные повреждения. А по статистике при авариях удельное количество трагических случаев на мотоциклах в три раза больше, чем на автомобилях. И основная причина столь высоких трагических случаев – это пренебрежение к собственной безопасности мотоциклиста. Им кажется, что они в аварию не попадут – а это самое главное пренебрежение. Они думают, что если у мотоцикла крепкие тормоза, то всегда успеют затормозить. Современные мотоциклы имеют хорошую устойчивость и управляемость, и водители думают, что из любой ситуации они выйдут невредимыми. Но забывают, что как бы ни хороша была техника: то ли мотоцикл, то ли автомобиль, то ли самолёт – есть допустимые пределы устойчивости, управляемости, за которые нельзя переходить.

Кинетическая энергия, возникающая при движении мотоцикла, никогда не спрашивает у водителя, какой у него стаж вождения, она, просто, действует. Чем больше скорость, тем большей кинетической энергией обладает мотоцикл. И если при повороте скорость завышена, то возникшая центробежная сила, которая зависит от кинетической энергии и радиуса поворота, срывает мотоцикл, и он падает.

К выше перечисленным четырём условиям удержания кинетической энергии для двух колёсного мотоцикла напрашивается главное условие – это не позволять суммирующей силы (центробежной силы и центра тяжести) отходить далеко от линии опоры двух колёс, при котором подруливание уже не сохраняет устойчивость.

Поэтому любой мотоциклист, выезжая на дорогу, должен всегда понимать, что с ним тоже может случиться беда. Это понимание поможет трезво оценивать ситуацию, и если гонять, то там, где не опасно, а транспортном потоке гонять – это равносильно вынесению себе смертного приговора. Если сам не выполняешь Правила дорожного движения, как можно требовать выполнение Правил от других водителей?

Запись опубликована в рубрике Действие сил и энергии при движении транспорта. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

пять + двенадцать =