Miks ei ole jalgrattaga tasakaalu hoidmine raskem?

Kuigi paljud pettunud, kuid kartmatud viieaastased lapsed võivad eri meelt olla, on enamikul inimestest märkimisväärselt lihtne jalgrattaga tasakaalu hoida. Professionaalsed trikiratturid saavad sõna otseses mõttes sooritada trikke muudetud jalgratta igal osal ilma maad puudutamata või isegi pedaalimata. Kui jalgratas ja rattur paigalseisust õhku tõusevad, tundub, et ratas muutub lühikese ajaga üllatavalt stabiilseks.

Miks siis pole jalgrattal tasakaalu hoidmine raskem, kui see ilmselt peaks olema? Vastus peitub tasakaalu olemuses ja mõnes füüsikaseaduses. Paljude inimeste jaoks on rattasõidu õppimise kõige keerulisem osa pedaalides piisavalt hoogu sisse anda, et ratas saaks end stabiliseerida. Kui sõitja on õppinud jalgratast paigaldama ja oma raskust jaotama, sõltub ülejäänu rataste, istme, pedaalide, pidurite ja juhtraua loomulikust füüsikast.

Jalgrattal on kaks ratast sirgjooneliselt. Alguses näib, et see muudab tasakaalu palju raskemaks, kuid füüsika muudab selle tegelikult lihtsamaks. Kui selline struktuur nagu pöörlev ratas hakkab pöörlema ​​ühes suunas ümber kesktelje, tahab see selles suunas liikumist jätkata. Teatud kiirusel võtab võimust tsentrifugaaljõud ja muudab selle ratta teises suunas lükkamise või tõmbamise äärmiselt keeruliseks. Pöörleva jalgrattaratta puhul on tsentrifugaaljõu tekitatud takistus palju tugevam kui gravitatsiooni tõmbejõud maa poole. Kuni rehvid pöörlevad ja on samas suunas, on jalgrattal palju lihtsam tasakaalu hoida, kui kasutada jõudu selle kukkumiseks.

Teine põhjus, miks jalgrattal õiget tasakaalu on lihtne säilitada, on istme ja pedaalide asend rataste suhtes. Jalgratta raskuskese on istmele väga lähedal ja pedaalide kohal. Kui sõitja istub jalgrattale ja jaotab oma raskuse istmele, raamile ja juhtrauale, paikneb ta täpselt raskuskeskmes. See on sama tasakaalupõhimõte, mis võimaldab köielkõndijatel liikuda üle õhukese traadi kaalutud vardaga. Kui rattur on raskuskeskme kohal ideaalselt tasakaalus, peab ta pöördesse roolimiseks või suuna muutmiseks tegema vaid väikseid muudatusi.

Kui jalgratta rehvid oleksid nihutatud, mitte ideaalselt joondatud, või iste asuks raskuskeskmest kaugel ees või taga, oleks jalgrattal tõepoolest raske tasakaalu hoida. Jalgratas muutub stabiilseks ainult siis, kui see kasutab ära füüsika loodusseadusi ja tasakaalu põhimõtteid. Üherattaline mootorratas on märkimisväärselt vähem stabiilne kui jalgratas, kuid sõitjale on siiski kasulik istuda otse raskuskeskme kohal ja tekitada pedaalides tsentrifugaaljõudu.