حقایقی جذاب نسبت به دوچرخه سواری
دوچرخه سواری از دیرباز نه به منزله یک ورزش بلکه به منزله یک تفریح سالم، مفرح و سودمند شناخته شده می باشد. در ظاهر کل مورد راحت به نظر می‌رسد زانوانی که بالا پایین می‌روند و چرخ محرک را به حرکت در می‌آورند، لیکن در پس همین حرکات راحت معجونی از تبدیلات نیرو و انرژی نیز در دوچرخه و نیز در بدن ورزشکار وجود دارد.
به اعلام آلامتو به قول ایسنا، پایگاه علمی – تحقیقاتی Popular Mechanics در گزارشی جذاب و مختلف به وارسی موارد نه چندان پیدای رشته‌ی دوچرخه‌سواری پرداخته می باشد.
* نمود گرما و فشار هوا بر سرعت رکابزنان
کل دوچرخه‌سواران می دانند که در وقت رکاب زدن در سربالایی‌ها می بایست مقداری از انرژی خویش را خرج مبارزه با جاذبه کنند، لیکن یکی از فاکتورهایی که مکرر با کارایی دوچرخه‌سواران مقابله می‌کند، هواست. دانشمندان هشیار شده‌اند که چگالی هوای خشک، در فشار پهنا دریا (۷۶ میلی‌متر جیوه) و دمای نزدیک به ۵ درجه سانتی‌گراد به ۱٫۲۱۵ کیلوگرم بر متر مکعب می‌رسد. گروه ایرو دینامیک نیکو دوچرخه هم می‌تواند تقریباً مقاومت هوا را کم شدن می‌دهد.
دوچرخه‌سواران و دانشمندان کوشش خویش را برای مبارزه با این جاذبه، متوقف نکرده‌اند. در المپیک لندن ۲۰۱۲، دمای پیرامون پیست ولدروم را به ۲۷ درجه سانتی‌گراد بیشتر شدن دادند تا هوا رقیق‌تر گردد و رکورد بین المللی موفقیت کند.
هر تعدادی، در پیرامون آزاد، فقط راهکار برای مبارزه با هوا، مسابقه دادن در سطوح مرتفع تر زمین می باشد جایی که تراکم هوا کمتر باشد. این یکی از دلایلی می باشد که جنی لونگو در سالیان ۱۹۸۹ و ۱۹۹۶ مکزیکوسیتی را برای درج رکورد ساعتی دنیا خویش گزینش کرد.
در ارتفاع ۲۲۳۷ متری از پهنا زمین، چگالی هوای خشک در دمای ۱۵ درجه سانتی گراد به پایین‌تر از یک کیلوگرم بر متر معکب(یک هزارم چگالی آب) کم شدن پیدا می‌کند. لنگو در مقایسه با دوچرخه‌سواری‌های گذشته خویش در پهنا دریا، در این دوچرخه‌سواری نزدیک به یک و نیم کیلومتر بر ساعت‌تر بلافاصله‌تر رکاب زده‌می باشد.
* این مغز دروغگو!
مغز به بدن دروغ می‌گوید و مانع از به کارگیری کل انرژی بدن می‌گردد! مغز به ابزار خستگی یا درد به ما هشدار می‌دهد تا سرعت خویش را کم کنیم یا حرکت را متوقف کنیم. چون که اندیشه می‌کند امکان دارد بدن آسیب ببیند.
هر تعدادی که دوچرخه‌سواران مشاغل‌ای از راه تمرین‌های خویش به این حقیقت رسیده‌اند که می‌توانند این هشدارها را نادیده بگیرند و مانع درد را پشت سر بگذراند تا بلافاصله تر به خط آخر برسند و کل انرژی خویش را مصرف می‌کنند.
این به این معناست که آمادگی ذهنی می‌توان به اندازه آمادگی جسمانی حائز ضرورت باشد. در یک پژوهش دمای هوا به تعدادی از دوچرخه سواران به طور عمدی کمتر از واقعیت بیان شد . نتایج نشان داد که این دوچرخه سواران که اندیشه می‌کردند هوا خنک‌تر می باشد، بلافاصله‌تر از دوچرخه‌سوارانی که دمای حقیقی هوا را می‌دانستند، رکاب زدند!
گزینش آهنگ مطلوب برای هر دوچرخه‌سوار به در وقت آموزش، یکی از عرصه‌های در اکنون موفقیت به ابزار کارشناسان می باشد. برای پیدا کردن طریق‌های اتصال دادن حالات احساسی با آموزش اضافی، تحقیقات اضافه شکل گرفته می باشد. سپس احساسات هم می‌توانند تاثیرات مثبتی بر کارایی ورزشکاران بگذارند.
* دوچرخه‌سواری سریعترین حرکت با هم یاری نیروی عضلانی
یک شخص را بر دوچرخه سوار نمایید و شاهد کارآمدترین مخلوق روی زمین شوید. هیچ به وجود آمده زنده غیر از اینی نمی‌تواند با مصرف چنین انرژی کمی، به خودی خویش جابجا گردد و جدید این فقط وقتی می باشد که به زمین مسطح دوچرخه‌سواری می‌کند، در صورتی که در سراشیبی باشد ، انرژی مجانی جاذبه زمین احتیاج به انرژی آدم را کم شدن می‌دهد.
در صورتی که یک دوچرخه‌سوار و یک فرد پیاده به مقدار یکسان انرژی مصرف کنند، نمود دوچرخه موجب می‌گردد که سرعت دوچرخه‌سوار سه معادل باشد. به در وقت طریق رفتن با سرعت متوسط، یک فرد پیاده شش معادل زیادتر از یک دوچرخه‌سوار انرژی مصرف می‌کند.
دویدن هم چهار معادل زیادتر از دوچرخه‌سواری انرژی مصرف می‌کند. نه دوندگان و نه هیچ ورزشکار غیر از اینی که با انرژی خویش حرکت می‌کند و نه ولو بلافاصله‌ترین ورزشکار جهان ، نمی‌توانند به پای یک دوچرخه‌سوار برسند.
یوسین بولت در مسابقات بین المللی ۲۰۰۹ برلین، با سرعتی بیشتر از ۳۷ کیلومتر بر ساعت دوید و رکوردش زیر ۱۰ ثانیه بود. جرمی وودراسپون ، اسکیت باز پر سرعت، پیستی به طول ۵۰۰ متر را با سرعت بیشتر از ۵۳ کیلومتر بر ساعت طی کرد و رکورد بین المللی را به نام خویش درج نمود.
لیکن هیچ ورزشکاری نمی‌تواند با اسکیت یا دویدن بلافاصله‌تر از کریس بوردن حرکت کند که در یک ساعت بیشتر از ۵۶ کیلومتر را طی کرد. نخستین رکورد را در سال ۱۹۹۶ در پیشت ولدروم منچستر به درج رساند. زمانی بحث از تعویض با قدرت عضلات می باشد، هیچ راهی بلافاصله تر از دوچرخه نیست.
* جاده‌های امن و تشویق اشخاص به دوچرخه سواری
هر چقدر اشخاص زیادتر دوچرخه‌سواری می‌کنند، جاده‌ها امن‌تر به نظر می‌رسد. این امنیت تنها برای دوچرخه‌سواران نیست، بلکه برای کل کاربرهای جاده‌هاست و ولو رانندگان هم از نمود دوچرخه‌ها متعجب شده‌اند.
در پورتلند، بین سالیان ۱۹۹۷ تا ۲۰۰۷ ، مرگ و میر ناشی از تصادفات از ۴۶ عدد در سال به ۲۸ عدد کم شدن پیدا نموده می باشد. این در حالی می باشد که شمار سفرها با استفاده از دوچرخه در سال ۲۰۰۷، چهار معادل شده و شش درصد از همه سفرهای جاده‌ای را به خویش اختصاص داده می باشد. به همین ترتیب، استفاده از دوچرخه در هلند بین سالیان ۱۹۷۷ تا ۱۹۹۷ ، ۴۵ درصد بیشتر شدن داشته در صورتی که حساب مرگ و میر در دوچرخه‌سواران با تقریب ۴۰ درصد کم شدن داشته می باشد.
در برلین بین سالیان ۱۹۹۰ تا ۲۰۰۷ ، سهم سفرها با استفاده از دوچرخه دو معادل شده و به ۱۰ درصد از همه سفرها رسیده می باشد و حساب صدمات جدی وارد شده به دوچرخه‌سواران ۳۸ درصد کم شدن داشته می باشد. فهمیدن خاطر بالا رفتن مقدار ایمنی جاده‌ها افزون سخت نیست.
با بالا رفتن شمار دوچرخه‌سواران در جاده‌ها ، حضورشان مشهودتر خواهد بود و رانندگان در مقابل آنان محتاط تر خواهند شد.زمانی شمار زیادتری دوچرخه‌سوار وجود داشته باشد ، شهرها قابلیت های و جاده‌های امن تری را برای آنان فراهم می‌کنند.
ضمناً، تعدادی از رانندگان به دوچرخه‌سواری رو می‌آورند، سپس شمار ماشین‌ها در جاده‌ها کمتر می‌گردد و قابلیت حادثه با ماشین‌های پر سرعت هم کمتر خواهد شد.
* هم یاری‌فنر در دوچرخه
سامانه تعلیق دوچرخه‌ها برای بالا بردن پهنا آسانی و استفاده‌وری آنان طراحی شده می باشد لیکن به کارگیری آنان تبعاتی شبیه ابهام، گران بها بودن و سنگین بودن را در بر دارد. امکان دارد با وجود این سامانه،دوچرخه‌سوار احتیاج به استفاده از انرژی زیادتری داشته باشد چون که سامانه هم یاری فنر مقداری از انرژی راننده را اتلاف می‌کند. به همین علت می باشد که سامانه تعلیق دوچرخه‌ها در سالیان ۱۸۰۰ معمول بودند، با طراحی لاستیک‌های بادی و کارآمد کنار گذاشته شدند.
امروزه سامانه تعلیق دوچرخه‌ها به لطف دوچرخه سواری در کوهستان دوباره استفاده می‌گردد.
مهندسین برای اینکه دوچرخه‌های کوهستان بتوانند از زمین‌های سخت و ناهموار بالا بروند، اول هم یاری فنر چرخ جلوی دوچرخه و بعد از آن هم یاری فنر برای هر دو چرخ جلو و عقب را ساخت کردند.
محققین در آزمایش‌های علمی خویش مزایا و مضرات راندن دوچرخه را در ۳ وضعیت وارسی کردند. دوچرخه با ظرف خشک، دوچرخه با هم یاری فنر چرخ جلو و دوچرخه با هر دو هم یاری فنر جلو و عقب.
آزمایش‌ها نشان می‌دهد که به در وقت عبور از یک مانع ۶ سانتی متری، هم یاری فنر چرخ جلو نیروهای وارده عمودی را تا ۳۷ درصد و نیروهای وارده افقی را تا ۲۸ درصد کم شدن می‌دهد. این نیروهای افقی سرعت را کم شدن می‌دهند سپس در صورتی که بشود فشار آنان را کمتر کرد، انرژی کمتری برای به جلو راندن دوچرخه خرج می‌گردد.
* تعادل دوچرخه
دوچرخه برای تعادل می بایست حرکت کند
یک دوچرخه به طور حیرت‌آوری می‌تواند در سرعت ۱۲٫۸ کیلومتر بر ساعت یا زیادتر بدون راننده به حرکت خویش تداوم دهد. برای این اتفاق فقط تعدادی عامل مورد نیاز می باشد ابتدا از کل چرخ جلوی دوچرخه که آن را راهنمایی می‌کند، می بایست آزاد باشد.
دوما هرچقدر محور سری دوچرخه آزادتر باشد، حرکت دوچرخه مدت زیادتری ثابت می‌ماند.
سوما انتشار جرم سری و محور سری دوچرخه بر راه حرکت دوچرخه نمود دارد. در صورتی که این سه عامل در تناسب درست با نیز وجود داشته باشند موجب ثابت ماندن نیروی محرکه دوچرخه می‌شوند.
* چرا دوچرخه نمی‌افتد!؟
این نکته یک خاطر عجیب و جذاب دقت دارد. زمانی دوچرخه در اکنون حرکت به یک جهت منحرف می‌گردد نیروی گشتاور، چرخ جلو را از راه تاثیرگذار خارج نموده و می‌چرخاند، سپس دوچرخه حرکتی دایره‌وار را شروع می‌کند. در معادل پهنا جاده نیرویی مایل به مرکز را انجام می‌کند و چرخ دوچرخه دوباره به راه تاثیرگذار خویش بازمی‌شود. در اصل نیروی مایل به مرکز، نیروی گشتاور به دوچرخه وارد می‌کند که از وضعیت انحراف خارج می‌گردد.
کارل داریس در سال ۱۸۱۷ در مانهیم آلمان دوچرخه‌ای به نام hobby horse ساخت کرد. برای ساختن این دوچرخه که در صنعت دوچرخه‌سازی پیشرو بود و یک موفقیت فنی شمرده می‌شد، او از چوب درخت بیان گنجشک استفاده کرد. چوب این درخت مرغوب می باشد چون که شاخه‌های صافی دارد، به آسانی صورت می‌گیرد و قطعاتش به نیز متصل می‌گردد، ضمناً با دقت به وزنش، پوسته محکمی دارد.
بعد از طراحی این دوچرخه، ساخت ساختمان دوچرخه‌ها از لحاظ فنی و از حیث مواد مورد استفاده، موفقیت کرد.
حالا با ترکیبات درست، دوچرخه‌های مساعد به اندازه کافی محکم، سبک و مقاوم می باشند و می‌توانند با سرعت ۸۰ کیلومتر بر ساعت از کوه‌ها پایین بیایند، در جاده‌های سنگی حرکت کنند و یا پس از ضربه‌های شدید و ناگهانی سالم بمانند.
سازندگان دوچرخه‌ها از فلزات، پلیمرها و ترکیبات به جز آن استفاده می‌کنند تا به دوچرخه‌سواران قابلیت راندن در مسیرهای دراز‌تر با سرعت زیادتر را بدهند. چاره‌های تازه طراحی قطعات د وچرخه عبارتند از، تبدیل قطر داخلی تیوب‌ها که موجب می‌گردد از وزن‌شان کاسته گردد لیکن همچنان مقاوم بمانند، صورت دهی آلومینیوم با آب و غیره.
نخستین hobby horse طراحی شده ۴۵ (اندکی بیشتر از ۲۰ کیلوگرم) پوند وزن داشت. امروزه ساختمان دوچرخه‌ها به حدی سبک می باشد که انجمن بین‌المللی دوچرخه‌سواران (UCI)، استفاده از دوچرخه‌های زیر ۱۵ پوند( ۶٫۸ کیلوگرم) را ممنوع نموده می باشد.