Biciklivel miért csak az első fékkel lehet "fejre állni"?

14864

Ha egy biciklis erősen fékez az első kerekével, akkor a kerék alján nagy tapadási erő ébred, hátrafelé irányban. Ennek nemcsak az lesz a hatása, hogy lassítja a bicikli haladó mozgását, hanem mivel a tapadási erő hatásvonala nem megy át a bicikli (és az azt erősen fogó ember) tömegközéppontján, ezért  a tapadási erőnek TKP körüli forgató hatása is lesz. Méghozzá olyan forgásirányú, ami a bicikli első részét (benne az első kerékkel) lefelé próbálja elmozdítani, tehát rányomja az úttestre.

Emiatt (ha a tapadási együttható elég nagy, akkor) óriási tapadási erő tud ébredni, mert a nagy nyomóerő miatt a tapadási erő

\[F_{\mathrm{t\ max}}= \mu \cdot F_{\mathrm{ny}}\]

maximuma nagyra adódik.

Az első kerékkel erős fékezés helyett bármi más esemény is alkalmas, ami megállítja az első kerék forgását. Itt péládul egy menet közbeni sörnyitás volt a hunyó:

De miért nem lehet ilyen módon "fejre állni", ha a hátsó kerékkel fékezünk jó erősen? Ennek oka az, hogy a hátsó keréknél ébredő tapadási erő olyan irányban forgatja a biciklit annak TKP-ja körül, ami a hátsó kereket "felemeli" az úttól:

Emiatt hiába tökéletes a hátsó fékünk, hiába húzzuk be teljes erőnkkel, a hátsó kerék és az úttest között a nyomóerőt ezzel pont hogy csökkentjük, így a tapadási erő nem tud nagy lenni, hiszen a maximuma a nyomóerővel arányos:

\[F_{\mathrm{t}}\le \mu \cdot F_{\mathrm{ny}}\]

úgyhogy inkább meg fog csúszni a hátsó kerék erős fékezéskor.