יסודות הפיזיקה של הבלימה באופניים

הבלמים באופניים מאפשרים לנו לרכוב תוך שליטה במהירות האופניים דבר המקנה לנו ביטחון. אבל שימוש לא נכון בבלמים עלול לגרום לתוצאות לא רצויות כמו איבוד שליטה ו\ או התהפכות. רוכבים רבים משתמשים בבלמים בצורה נכונה לאחר שקיבלו הדרכה או רכשו ניסיון כואב ולעיתים מדמם. אבל האם אתם יודעים למה הבלם הקדמי משמעותי יותר או למה האופניים "בורחות" כאשר משתמשים בבלם האחורי בלבד?!

במאמר זה אנסה להסביר בצורה איכותית את הפיזיקה של הבלימה בלי להכנס לנוסחאות וחישובים פיזיקלים.

נתחיל ברכיבה פשוטללא בלימהה במ
ישור, ניתן להתייחס למסת (משקל) הרוכב כנמצאת בנקודה מסויימת לה נקרא מרכז הכובד. נקודה זו נמצאת בגובה מסויים מעל פני הקרקע ובמרחק מסויים מנקודות המגע של הגלגלים בקרקע. בנקודות המגע של הגלגלים קיימים כוחות תגובה (נורמל) למשקל הרוכב והם אלו שיפתחו את כוח הבלימה בין הצמיג לקרקע. ניתן לראות מהתמונה כי הכוח בנקודת המגע של הגלגל האחורי גדול מהכוח בנקודת המגע של הגלגל הקדמי.

כאשר אנו לוחצים על הבלמים האופניים מתחילות להאיט ואז נוצרים כוחות נוספים. כוח הנובע משינוי המהירות ויוצא מנקודת מרכז הכובד. כוח זה רוצה לסובב בלימה קלהאת האופניים סביב נקודת המגע של הגלגל הקדמי עם הקרקע. שני כוחות בלימה שגודל כל אחד מהם תלוי בגודלו של כוח התגובה למשקל הרוכב ובמקדם החיכוך בין הצמיג לקרקע. כל לחיצה על הבלמים, גם הקלה ביותר וגם אם היא על הבלם האחורי בלבד, תגרום להקטנת הכוח הנורמלי באזור הגלגל האחורי ויחד עם זאת להקטנת כוח הבלימה של הבלם האחורי והגדלת כוח הבלימה מלפנים  עד למצב בו הגלגל האחורי מתרומם מהקרקע ואז אין לבלם האחורי כל השפעה. המשמעויות:

  • כוח העצירה של הבלם הקדמי גדול משמעותית מכוח הבלימה של הבלם האחורי.
  • לחיצה חזקה ולא מבוקרת על הבלם הקדמי עלולה לגרום להפיכת האופניים קדימה כתלות כמובן בשיפוע הדרך ובמיקום מרכז הכובד.
  • גם שימוש בבלם האחורי בלבד גורם לסיבוב האופניים לפנים ולהקטנת הכוח הנורמלי באזור הגלגל האחורי בלימה בינוניתprוכתוצאה מכך להקטנת כוח הבלימה. בלימה באמצעות הבלם האחורי בלבד מלווה באיבוד שליטה והחלקות.
  • למיקום נקודת מרכז הכובד וגובהה מהקרקע משמעות באיזון האופניים למניעת התהפכות קדימה ובכוח הבלימה של הבלם האחורי.
  • באיורים מימין התייחסתי לרכיבה מישורית, שיפועי הדרך משנים את השפעת מרכז הכובד של הרוכב על כוחות הבלימה והיכולת לאיזון\ או הפיכת האופניים.

 

 

ברצוני לציין כי הפיזיקה של הבלימה מורכבת הרבה יותר, אבל אני מקווה כי הבנה בסיסית של מנגנוני העצירה יעזרו לכם לשלוט באופניים טוב
יותר.

Comments are closed