Fiziköğretmeni-Mayıs 2008 Sayı:27

Niçin bisiklet hareket etmediği zaman üzerinde duramıyoruz fakat hareket ettiğinde üzerinde düşmeden durabiliyoruz? Soru çok açık olmasına rağmen açıklaması o kadar kolay değildir. Önce duran bisiklete sonra hareket eden bisiklete bakalım.
Bir cismin ayakta kalabilmesi için en az üç ayak üzerinde durması gerekir. Mesela masamız devrilmeden kalabiliyor çünkü masanın kütle merkezi ayakların arasında bir yerdedir. Fakat bir bisikletin iki tekerleği var ve bisiklet bu iki destek üzerinde dengede duramaz. Çünkü en ufak bir yalpalamada bisikletin kütle merkezinin tekerleklerin yere değen noktasına göre bir momenti oluşacak ve bisiklet devrilecektir.
Mesela bisiklet sol tara devrilsin o zaman kütle merkezi sola kayar. Eğer tekerleklerin yere değen kısmını sola kaydırabilirseniz bisiklet devrilmez. Kısaca şöyle bir kural söyleyebiliriz. Destek noktası kütle merkezinin tam altında oldukça bisiklet devrilmez. Buna bir benzetme de yapabiliriz. Uzun saplı bir süpürgeyi cambazlar gibi tek parmağınızın üstünde dik durdurmaya çalışın. Süpürge hangi tarafa devrilirse parmağınızı o tarafa doğru hareket ettirirseniz süpürgenin devrilip düşmesini engellersiniz.
Şimdi bu kuralı hareketli bisiklete uygulayalım. Bisiklet hareket edince kütle merkezi ileri doğru hareket eder. Fakat bununla beraber kütle merkezinin altındaki destekler de (tekerleklerin yere değen noktaları) ileri hareket edip sürekli kütle merkezinin altında olurlar. Böylece kütle merkezi sürekli alttan desteklenmiş olur ve bisiklet devrilmeden yol alır.
Bu meseleyi belki açısal momentum ile açıklamak daha iyi olurda. Fakat anlaşılması bir zor bir konu olduğundan yukarıdaki açıklamayı tercih ettim. Sizlere yeterince bir fikir veriyor sanırım.  

Link to Trackback | Link to RSS Feed for comments on this post