Jak udržíme rovnováhu na kole?Skoro každý se jistě někdy podivil nad tím, jak je vůbec možné jet na jízdním kole. Vždyť se
kolo při jízdě dotýká podložky jen na dvou místech, a to přece nemůže stačit k udržení
rovnováhy! A skutečně, zkuste nespadnout z kola, když přitom nepojedete. Po malé chvíli
balancování se svalíte na jednu nebo druhou stranu. Jak to tedy,že pokud na kole jedeme,
nespadneme? Je to snad tím, že dva body, kterými se kolo dotýká země, již stačí k udržení
rovnováhy? To jsou zajímavé otázky, jejich řešení není obtížné. K hlubšímu porozumění nám
nejlépe pomůže experiment, v tomto případě tedy přímo jízda na kole.
Jestliže cyklista jede po rovné silnici zpočátku v rovnováze (tj. nikam nepadá), je jeho
rovnováha díky pouhým dvěma bodům dotyku se zemí nestabilní – podobně jako kdyby
vůbec nejel. To znamená, že malá výchylka z rovnovážné polohy dá vzniknout síle (přesněji
silovému momentu), který bude výchylku čím dál víc zvětšovat. Je to podobná situace, jako
když položíme kuličku na vrchol větší koule – po krátké chvíli sjede dolů. U cyklisty může
vyvolat výchylku z rovnováhy během jízdy spousta vlivů, ať už se jedná o závany větru,
nerovnosti silnice nebo pohyby samotného cyklisty při šlapání. Pokud by se tedy cyklista
nesnažil takové výchylky nijak kompenzovat, po krátké chvíli by spadl. V tomto tedy není
žádný rozdíl mezi jedoucím a stojícím cyklistou. Rozdíl je ale v tom, že jedoucí cyklista má
možnost pád vyrovnat, zatímco stojící nikoliv.
Vysvětleme si jak.
Zkusme si nejprve představit cyklistu, který jede po rovné cestě a je v rovnováze, a
vtom náhle pootočí řídítka doleva. Co se asi stane? Při pootočení řídítek se přední kolo začne
pohybovat doleva, zatímco cyklista pokračuje setrvačností v původním směru. Kolo tak pod
ním vlastně uhne na levou stranu, rovnovážná poloha se změní na značně nerovnovážnou a
cyklista spadne na stranu opačnou, tedy doprava. Vidíme tedy, že pootočením řídítek je
možné jízdu v rovnováze přeměnit v pád do strany. Dá se očekávat, že popsaný efekt je
možné využít naopak k vyrovnání pádu a k obnovení rovnováhy, kterou, jak jsme si řekli,
cyklista snadno ztratí.
Představme si tedy, že cyklista začne padat například na levou stranu. Pak stačí, aby
pootočil řídítka poněkud doleva. Jak jsme viděli, při jízdě v rovnováze by takové pootočení
řídítky vedlo k pádu doprava. Jestliže ale cyklista už padá doleva, dojde spíše k
vykompenzování jeho pádu a znovuobnovení rovnováhy. Samozřejmě je ale třeba pootočit s
řídítky citlivě a o správný úhel, protože jinak by mohlo dojít buď k pádu doprava (při příliš
velkém pootočení) nebo by zůstalo u pádu doleva (při příliš malém pootočení). Problém
nastane, jestliže pády z nějakého důvodu není možné kompenzovat, například když kolo
nejede a stojí na místě – pak rovnováhu neudržíme. Podobně pokud kolo vjede do tramvajové
koleje, není možné řídítky pootočit a posunout tak přední kolo do strany. Pak téměř určitě
spadneme (mám s tím několik osobních zkušeností). Dobrá rada tedy zní – vyhýbejte se
kolejím za každou cenu a přejíždějte je pod co největším úhlem, jinak si natlučete nos!
Dá se tedy říci, že jízda na kole je neustálou sérií drobných (nedokončených) pádů na
jednu nebo na druhou stranu a jejich vyrovnávání. Můžeme se o tom přesvědčit třeba tak, že
budeme pozorovat, jak se řídítka při jízdě neustále nepravidelně pohybují sem a tam, nebo
také prohlédnutím stopy, kterou za sebou nechává kolo po projetí kaluží. Stopa není ani
zdaleka rovná, ale nepravidelně se klikatí. Kdyby k pádům nedocházelo, byla by stopa přímá.
Je zajímavé, že jízdě na kole je třeba se naučit a člověk, který ještě nikdy nejel, nebude
zpočátku schopen ujet ani pět metrů. Chce to určitý cvik, než se naučí rozpoznávat ztrátu
rovnováhy a nutnost jejího kompenzování řídítky i to, jak silně je třeba řídítky pootočit. Jízda
na kole je tak vlastně složitý psychomotorický proces, při kterém mozek musí vyhodnocovat
signály z centra rovnováhy, z tlakových senzorů atd. a na jejich základě vydat pokyn rukám
ke vhodnému pootočení řídítky.
Za zmínku ještě stojí následující věc: představme si, že jedeme na kole a potřebujeme
náhle změnit směr jízdy, tj. zatočit, třeba proto, že jsme na poslední chvíli spatřili překážku
(např. sloup), které je třeba se vyhnout. Co uděláme? Pokud bychom hned otočili řídítka na tu
stranu, ze které chceme překážku objet (řekněme nalevo), setrvačností by se tělo pohybovalo
dál v původním směru a do překážky by narazilo. Abychom tedy mohli dobře zatočit, je třeba
se i s kolem nejprve naklonit na levou stranu a teprve potom vybrat zatáčku. Jak se ale máme
naklonit, když je málo času a my jedeme rovně? Odpověď je jednoduchá: pootočme řídítka na
chviličku na pravou stranu. Jak jsme viděli, způsobí to pád na levou stranu, který právě
potřebujeme! Pak už můžeme řídítky otočit doleva, čímž pád zastavíme, vykroužíme zatáčku
a vyhneme se překážce. Tohoto způsobu zahájení zatáčky využívají motocyklisté při
závodech, kde se střídají rovinky se zatáčkami. Těsně před zatáčkou závodník pootočí řídítka
na opačnou stranu, než kam jde zatáčka. To mu dá správný náklon do zatáčky, protože
motocykl po ním trošku uhne, a náklon pak jezdec využije k pěknému vykroužení zatáčky.
Někdy se říká, že za stabilitu jízdy na kole může tzv. setrvačníkový efekt kola.
Roztočené kolo má totiž tendenci držet si směr své osy a změně směru osy se brání docela
velkými silami. Proto by se zdálo, že člověk nespadne z kola prostě proto, že se kola brání
změně polohy ze svislé (při rovné jízdě) na šikmou (při pádu). Ve skutečnosti ale
setrvačníkový efekt sám nestačí na stabilizaci jízdy a jeho vliv je při jízdě na kole
zanedbatelný. Můžeme se o tom přesvědčit vjetím do již zmiňované tramvajové koleje, kdy
setrvačníkový efekt není ovlivněn, ale přitom rovnováhu nejsme schopni udržet.
http://archiv.otevrena-veda.cz/users/Im ... em/102.pdf