Musimy wprowadzić tutaj podstawową fizykę ...
„Kąt ciągu” - kąt między podłożem a linią biegnącą od punktu styku opony do środka ciężkości roweru + rowerzysty - zależy wyłącznie od prędkości i promienia skrętu. Ciśnienie w dół na oponie, na rozsądnie wolnej od nierówności drodze, będzie dokładnie równe ciężarowi roweru i kierowcy (oczywiście podzielone między dwie opony), podczas gdy ciśnienie na zewnątrz - tendencja do poślizgu, jakby to było - zostaną określone przez prawa siły odśrodkowej. Jeśli znasz te dwie siły, możesz użyć squaw na hipopotamie, aby obliczyć „ciąg” wzdłuż linii środka ciężkości, i możesz użyć trygonometrii, aby dowiedzieć się, jaki jest kąt do poziomu.
Tak więc, czy rowerzysta pochyla się, czy nie, robi zerową różnicę w ciągu (i tendencji do ześlizgiwania się) - zależy to wyłącznie od prędkości i promienia skrętu.
Przy zasadniczo cylindrycznym przekroju opony wielkość tarcia (aby zapobiec poślizgnięciu się) będzie zależeć przede wszystkim od współczynnika tarcia materiału opony i ciężaru opony w dół. Ponieważ opona drogowa ma zasadniczo taki sam współczynnik tarcia na całej swojej powierzchni użytkowej, „uboga” opona ma niewielki wpływ na przyczepność.
Wpływ na przyczepność będzie miał pewien stopień w zależności od tego, jak blisko znajduje się obręcz i od tego, jak opona się deformuje - można zasadnie argumentować, że opona pochylona i odkształcająca się bardziej na boki bardziej „skręca się”, co skutkuje z pewną utratą przyczepności. Ale ten efekt byłby niewielki w przypadku opon drogowych wysokociśnieniowych.
Dwa główne efekty, które należy rozważyć, są bardziej mechaniczne. Jednym z nich jest sposób, w jaki zmienia się geometria roweru + jeźdźca, gdy rower pokonuje niewielkie nierówności, a drugim sposób, w jaki zachowuje się układ kierowniczy.
Jeśli chodzi o nierówności, rozważ dwa przypadki: 1) Rower jest zasadniczo pionowy, a kierowca pochyla się na zakręcie, aby uzyskać odpowiedni kąt ciągu. 2) Jeździec próbuje pozostać w pozycji pionowej, pochylając rower (i koniecznie dolną część swojego ciała) do zakrętu.
W pierwszym przypadku, gdy napotkamy nierówność, rower zostanie popchnięty do góry, a „oś” ciała kierowcy pochyli się, aby pochłonąć wstrząs. Nastąpi niewielka zmiana w ogólnej „geometrii” „systemu” (choć może nastąpić pewna zmiana w geometrii grzbietu jeźdźca, wymagająca korekcji usług kręgarskich). W drugim przypadku rowerzysta pozostanie względnie nieruchomy, podczas gdy kąt roweru do drogi zmienia się dramatycznie. Myślę, że jest jasne, że przy innych czynnikach równych, drugi przypadek spowoduje mniej stabilne zachowanie.
Jeśli chodzi o zachowanie kierownicy, zastanów się, ile zmian w kierunku występuje w przypadku niewielkiej zmiany kąta skrętu. Gdy rower jest zasadniczo pionowy, promień skrętu jest prawie całkowicie określony przez kąt skrętu. Potrzeba stosunkowo dużej zmiany kąta skrętu, aby spowodować zmianę promienia skrętu.
Z drugiej strony, przy pochyleniu się roweru na promień skrętu wpływa zakręt opony rowerowej - ponieważ kąt skrętu zwiększa punkt, w którym opona dotyka drogi, porusza się do przodu wzdłuż średnicy koła, tak że niewielki zmiana kąta skrętu powoduje znacznie wyraźniejszą zmianę promienia skrętu. Ciekawym efektem ubocznym jest to, że gdy rower pochyla się bardziej, ma tendencję do ostrzejszego skręcania, a bardziej gwałtowne skręcanie zwiększa siłę ciągu na zewnątrz, zmierzając w prawo do motocykla. Skutkuje to względnie stabilną konfiguracją sterowania.
Net-net tego dla mnie polega na tym, że na stosunkowo gładkiej drodze chciałbyś pochylić rower „naturalnie”, aby uzyskać optymalną stabilność (nie tylko pod względem prędkości / bezpieczeństwa, ale także w celu zmniejszenia zmęczenia rowerzysty). Jednak na mniej idealnej powierzchni można do tej pory nie chcieć się pochylać. (Oczywiście, względnie rozważny jeździec i tak nie jeździłby tak szybko po złych nawierzchniach, więc naturalnie byłoby mniej pochylania się.)
Podejrzewam jednak, że wiele z tego, jak ludzie jeżdżą (w tym rowerzysta w tym filmie) ma więcej wspólnego z mechaniką ciała niż z mechaniką rowerową. Na długim zjeździe rowerzysta odpoczywa, ale musi też być bardzo czujny, aby uniknąć wymazania. Niektóre konfiguracje ciała pozwolą na większe rozluźnienie / regenerację głównych mięśni, jednocześnie optymalizując kontrolę i zdolność do komfortowego „zjechania” wstrząsów, które występują przy dużych prędkościach, nawet na „gładkiej” drodze.