Kodėl ant dviračio nesunku išlaikyti pusiausvyrą?

Nors daugelis nusivylusių, bet nedrąsių penkerių metų vaikų gali nesutikti, daugumai žmonių yra nepaprastai lengva išlaikyti pusiausvyrą ant dviračio. Profesionalūs kaskadininkai gali tiesiogine prasme atlikti triukus su kiekviena modifikuoto dviračio dalimi, neliesdami žemės ir net neminėdami pedalo. Kai dviratis ir motociklininkas pakyla iš nejudančios padėties, atrodo, kad dviratis per trumpą laiką tampa stebėtinai stabilus.

Tad kodėl ant dviračio balansuoti nėra sunkiau, nei turėtų būti? Atsakymas slypi pusiausvyros prigimtyje ir keliuose fizikos dėsniuose. Daugeliui žmonių sunkiausia dalis mokantis važiuoti dviračiu yra įgauti pakankamai impulso minant pedalus, kad dviratis galėtų stabilizuotis. Kai vairuotojas išmoksta pritvirtinti dviratį ir paskirstyti savo svorį, visa kita priklauso nuo natūralios ratų, sėdynės, pedalų, stabdžių ir vairo fizikos.

Dviratis turi du tiesia linija išdėstytus ratus. Iš pradžių atrodytų, kad dėl to bus daug sunkiau išlaikyti pusiausvyrą, tačiau iš tikrųjų tai palengvina fizika. Kai tokia konstrukcija kaip besisukantis ratas pradeda suktis viena kryptimi aplink centrinę ašį, ji nori ir toliau judėti ta kryptimi. Esant tam tikram greičiui, išcentrinė jėga ima viršų ir itin apsunkina tą ratą stumti ar traukti kita kryptimi. Besisukančio dviračio rato atveju išcentrinės jėgos sukuriamas pasipriešinimas yra daug stipresnis nei gravitacijos traukimas žemės link. Kol padangos sukasi ir atsuktos ta pačia kryptimi, ant dviračio daug lengviau išlaikyti pusiausvyrą, nei panaudoti jėgą, kad jis nukristų.

Kita priežastis, dėl kurios lengva išlaikyti tinkamą pusiausvyrą ant dviračio, yra sėdynės ir pedalų padėtis ratų atžvilgiu. Dviračio svorio centras yra labai arti sėdynės ir vienoje linijoje virš pedalų. Kai vairuotojas užsisėda ant dviračio ir paskirsto savo svorį ant sėdynės, rėmo ir vairo, jis atsiduria svorio centre. Tai yra tas pats pusiausvyros principas, leidžiantis vaikščiotojams lynu judėti plona viela su pasvertu stulpu. Kai motociklininkas puikiai išsibalansuoja virš svorio centro, jam ar jai tereikia atlikti nedidelius pakeitimus, kad galėtų pasukti ar pakeisti kryptį.

Jei dviračio padangos būtų nukrypusios, o ne idealiai išlygintos, arba sėdynė būtų toli priekyje arba už svorio centro, išties būtų sunku išlaikyti pusiausvyrą ant dviračio. Dviratis tampa stabilus tik tada, kai pasinaudoja gamtos fizikos dėsniais ir pusiausvyros principais. Vienaratis yra žymiai mažiau stabilus nei dviratis, tačiau motociklininkui vis tiek naudinga sėdėti tiesiai virš svorio centro ir minant pedalus sukurti išcentrinę jėgą.