Hozircha fan aniq javob bera olmaydi. Ammo bu yaqinlashmoqda…
Velosiped haydash. Bu xuddi velosiped haydashga o'xshaydi, to'g'rimi? Agar siz Kornel universiteti professori Endi Ruina bo'lsangiz, yo'q.
U hammualliflar Jim Papadopulos, Arend Shvab, Jodi Kuijman va Yaap Meijaard bilan birgalikda “Velosiped giroskopik yoki kastor effektlarisiz oʻz-oʻzidan barqaror boʻlishi mumkin” nomli maqola yozdi. o'z-o'zidan barqaror velosiped fenomenini yetarlicha tushuntiring va hatto zarur emas.
‘Odamlarning umuman velosipedda turishi ajoyib narsa. Velosipedning eng hayratlanarli tomoni shundaki, ular o'zlarini muvozanatlashtira oladilar, - deydi Ruina.
Jak Tatining 1949-yilda suratga olingan “Jour de Fête” filmidagi mashhur lavhani misol qilib keltirar ekanmiz, bu voqeada ovloq pochtachi Fransua o‘zining qochib ketgan otini dala yo‘li bo‘ylab chavandozsiz aylanayotganda quvib o‘tadi, Ruina va uning hamkasblari an’anaviy donolikni o‘rganishga kirishdilar. Velosipedning tik turishi uchun ikkita zarur shart - bu g'ildiraklarning giroskopik momenti yoki old g'ildirakning g'ildirak izi.
"Velosipedni faqat harakatlanayotganda tik holda ushlab turishingiz mumkin", deydi Ruina. "Ma'lumki, rul boshqaruvi sizga muvozanat beradi. Biz buni ko'rsata olamiz, agar biz haydovchisiz velosipedda rulni qulflab, uni birga sursak, keyin esa qo'yib yuborsak. Velosiped harakatsiz holatda qanday yiqilib tushsa, xuddi shunday tez qulab tushadi.’
Ruina bu ta'sirni qo'lidagi supurgi muvozanatiga o'xshatadi. Vertikal supurgi chapga egilib keta boshlagach, muvozanatchi qo'lini ham chapga siljitadi va supurgining pastki qismini yiqilib tushgan tepa ostiga qaytaradi va shu bilan muvozanatni tiklaydi. Ammo chavandozni tenglamadan chiqarib tashlasak, nega bu velosipedda sodir bo'ladi?
‘Odamlar tabiiyki, agar biror narsa tez aylansa, u giroskopik effekt tufayli qattiq bo'lib qoladi, shuning uchun uni aylantirganda, u boshqa tomonga burilishni xohlaydi, deb o'ylashadi. Bu bitta umumiy tushuntirish. Ikkinchisi, velosiped o‘zini aravachadagi g‘ildirak kabi tutadi.
Aloqa nuqtasi
Odamlar bosh burchagi va vilkalar tirgaklari tufayli oldingi g'ildirakning yerga tegishi rul o'qi oldida joylashgan deb taxmin qilishadi. Lekin aslida g‘ildirak shu o‘qning orqasida polga tegadi.’
Natija shundayki, xuddi vertikal oʻq boʻylab 360° harakatlana oladigan gʻildirak kabi (tasavvur qiling, garniturangiz gʻildirak podshipnikidir, sizning uyingiz esa uning oʻqidir), oldingi gʻildiragingiz rulingizdan “kuzatib boradi”. Shunday qilib, xarid qilish aravachasi kabi, velosipedingizni oldinga suring va old g‘ildirak albatta ichkariga kirib, sayohat yo‘nalishidan orqada yuradi.
Ammo tadqiqotchilarning hisob-kitoblari shuni koʻrsatdiki, velosipedning rulni boshqarishga va oʻzini-oʻzi barqarorlashtirishga moyilligi uchun aslida na giroskopik, na kastor effekti javobgar emas.
Buni isbotlash uchun Ruina va uning jamoasi "Ikki ommaviy skeyt" (TMS) deb ataydigan narsani yaratdilar. Buklanadigan skuterga o'xshab ko'rinadigan TMS velosiped kabi xususiyatlarga ega - ikkita g'ildirak va ilgak (ya'ni, eshitish vositasi) bilan bog'langan massaning old va orqa qismi - lekin u shunday qilinganki giroskopik yoki kastor effektlariga moyil.
Buni amalga oshirish uchun ikkita kichik g'ildirak erga tegib turadi, ularning har biri tepasida teng massaga ega bo'lgan teginish va shuning uchun qarama-qarshi aylanuvchi g'ildirak bor, bu qarama-qarshi harakatdagi har qanday giroskopik effektni bekor qiladi (TMS g'ildiraklari ko'proq konki kabi ishlaydi). Old g'ildirakning aloqa nuqtasi esa g'ildirakdagi kabi orqada emas, balki rul o'qining oldida joylashgan.
Bu gʻildiraksiz, izsiz “velosiped” itarish va qoʻyib yuborishda tik holatda qoladi, hatto yon tomondan taqillatilganda ham oʻzini oʻzi tuzatadi.
Demak, bu velosipedning oʻzini oʻzi boshqarish orqali oʻz-oʻzini barqarorlashtirish tendentsiyasiga giroskopik yoki kastor effektlaridan tashqari boshqa narsa javobgar boʻlishi kerakligini isbotlaydi. Buni tushuntirish uchun tadqiqotchilar massaning taqsimlanishi, xususan, boshqaruv blokida muhim ahamiyatga ega ekanligini ta'kidlamoqdalar.
Supurgi misoliga qaytsak, Ruina shunday taklif qiladi: TMS rul o'qidan oldinga yo'n altirilgan massaga, shuningdek, ramkadagi massaga ega. Velosipedning old qismi yiqilsa, u tezroq tushadi, xuddi qalamni qo'lingizga o'rab turganingizdek, supurgidan ham tezroq tushadi.
Shunday qilib, oldingi massa orqa massaga qaraganda tezroq tushadi, lekin ular bir-biriga boshqaruv o'qi orqali bog'langan. Shunday qilib, tezroq yiqilish uchun old qism rulni boshqaradi va velosipedni tagiga qaytaradi.’
Ruina ta'kidlashicha, bu hali ham velosipedning barqarorligi haqidagi savolni hal qilolmaydi, chunki u haydovchisiz velosipedga tegishli. Ammo u velosipedda qanday tik turishimiz haqida yangi savollar tug‘diradi, bu esa bir kun kelib dizayndagi tub o‘zgarishlarga olib kelishi mumkin.
Tadqiqotchilar ta'kidlaganidek: "Bu natijalar umumiy velosiped konstruktsiyalariga olib kelgan evolyutsiya jarayoni dizayn fazosida potentsial foydali hududlarni hali o'rganmagan bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi."
