2-masa-skate bicicleta

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Fotografía de una implementación física
Detalle de front-end

A 2-masa-skate bicicleta (TMS) es un modelo teórico creado por un equipo de investigadores en La Universidad de Cornell, Universidad de Wisconsin-Stout, y Universidad técnica de Delft para demostrar que no es suficiente ni necesario para tener una moto efectos giroscópicos o sendero positivo para ser Self-estable.[1][2][3] Las dos masas y aspectos de los patines del modelo fueron elegidos para eliminar los parámetros de diseño para que los nueve que quedan, las ubicaciones de las masas y la geometría del manejo, podrían analizarse más fácilmente.[1] En lugar de completa tensores de inercia, la masa total de la moto se reduce a sólo dos punto de masasuno conectado a la bastidor trasero y uno conectado a la horquilla delantera.[1] En lugar de rotación ruedas, la No Holonómico contactos de tierra son proporcionados por pequeñas-radio patines.[1]

Contenido

  • 1 Historia
  • 2 Implicaciones
  • 3 Implementación física
  • 4 Referencias
  • 5 Enlaces externos

Historia

El self-stability de la bicicleta fue reportado en el año 1876.[1] Emmanuel Carvallo en 1897 y Francis Whipple en 1899 que se convirtió ecuaciones de movimiento para una bicicleta que mostró esta self-stability.[1] En 1970, Jones se manifestaron en Física hoy que los efectos giroscópicos de rotación de las ruedas no es necesario para la estabilidad de la bicicleta.[4] Sin embargo, sendero positivo, también llamado sendero de rueda,[1] se presume aún necesario.[5][6]

Implicaciones

La existencia de las memorias de traducción y el self-stability exhibe sugiere que la envolvente diseño de bicicletas manejable es mayor de lo pensado anteriormente.[7][8][9] Por ejemplo, ruedas de dirección no sea tan imposible como se ha afirmado.[1][10] En el caso de la moto TMS, los autores explican que el montaje delantero centro de la masa es menor que el centro de masa del chasis, más rápido cae en una magra, y es por delante del eje de dirección tiende a dirigir el front-end en la dirección de la inclinación.[1]

Implementación física

Un ejemplo físico se ha creado que se aproxima el modelo TMS estrechamente y exhibe self-stability sin efecto giroscópico de las ruedas y sin rastro positivo.[1] Desde el punto de masas no existen en la naturaleza, el modelo sólo puede aproximarlos trozos de material denso (plomo), montado sobre un bastidor de materiales ligeros (fibra de carbono y aluminio). Para evitar que la bicicleta con sólo dos masas, como en la fotografía superior, se vuelque hacia adelante, una tercera masa está situado justo encima del parche de contacto rueda trasera donde que no altera la dinámica. En lugar de los patines, ruedas pequeñas-radio que casi idénticas contrarrotatorias ruedas impulsión son utilizadas para proporcionar el contacto con el suelo no Holonómico con un mínimo efecto giroscópico. En este ejemplo física estrechamente imita la self-stability del modelo teórico.[1]

Referencias

  1. ^ a b c d e f g h i j k J. D. G. Kooijman, J. P. Meijaard, J. M. Papadopoulos, A. Ruina y A. L. Schwab (15 de abril de 2011). "Una bicicleta puede ser autoportante sin efectos gyrosocpic o rueda" (PDF). Ciencia 332 (6027): 339-342. Bibcode:2011Sci...332..339K. Doi:10.1126/science.1201959. 2011-04-15.
  2. ^ "¿Por qué una bicicleta móvil queda arriba?". Publicaciones de ION LLC. 15 de abril de 2011. 2011-04-15.
  3. ^ "Enigma de la ciencia de viernes: ¿por qué no volcar bicicletas móviles?". CBS News. 15 de abril de 2011. 2011-04-16 obtenido.
  4. ^ Jones, David E. H. (1970). "La estabilidad de la bicicleta" (PDF). Física hoy 23 (4): 34 – 40. Doi:10.1063/1.3022064. 2011-04-15.
  5. ^ Lennard Zinn (2004). Primer ciclo de Zinn. Prensa de velo. págs. 149-153. 2011-04-15. "Estos otros tres criterios pueden trabajar conjuntamente con rastro de horquilla para aumentar la estabilidad, pero no son imprescindibles como camino de bifurcación".
  6. ^ Lowell J. y H. D. McKell (diciembre de 1982). "La estabilidad de la bicicleta". American Journal of Physics 50 (12): 1106. Bibcode:1982AmJPh...50,1106 L. Doi:10.1119/1.12893. 2011-04-16 obtenido. "los parámetros más importantes que rigen la estabilidad es el '' castor'' de la rueda delantera, como fue sugerido por Jones"
  7. ^ John Matson (14 de abril de 2011). "Una bicicleta construida para nada: ¿Qué hace que una bicicleta sin jinete estable?". Scientific American. 2011-04-15.
  8. ^ Devin Powell (14 de abril de 2011). "Cómo bicicletas Manten la goma en el camino". Noticias de la ciencia. 2011-04-15.
  9. ^ Mike Isaac (15 de abril de 2011). "Bicicleta sin jinete investigación podría conducir a mejores ruedas". Atado con alambre. 2011-04-15.
  10. ^ Wannee, Erik (2005). "Rueda trasera dirigido Bike". 2011-04-15.

Enlaces externos

  • Sobre la bicicleta TMS en TUDelft
  • Sobre la bicicleta TMS en Cornell University
  • Discusión en Dave Moultonel blog sobre el TMS bicicleta con respuestas de un autor de la original Ciencia papel
  • Discusión en Bicicleta trimestral blog del autor sobre la bicicleta TMS con respuestas de un autor de la original Ciencia papel
  • Video en Ciencia el viernes

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