O que torna as scooters instáveis em alta velocidade?

3

Obviamente, scooters e skates são projetados para velocidades mais baixas, abaixo de 5 MPH. Normalmente, se você for mais rápido do que isso, fica cada vez mais difícil controlar a scooter e você cairá. Um exemplo disso é a oscilação da velocidade, exemplos facilmente encontrados no youtube.

Qual é o problema? Por que, comparativamente, as bicicletas podem suportar velocidades mais altas com mais estabilidade e conforto?

wheels geometry bicycles

— user16388
fonte

1

Você acha que isso pode estar relacionado ao diâmetro da roda e efeito giroscópico ...

— Solar Mike

Eu suspeitava da distância entre as rodas, mas pode ser isso.

— user16388

Pela sua estimativa de velocidade grosseiramente errônea, parece que você nunca viu alguém andando de skate com determinação. Da mesma forma, é amplamente divulgado que as scooters elétricas "compartilhadas" percorrem cerca de 24 km / h, não porque não puderam ir mais rápido, mas porque seus eletrônicos estão limitados a isso por uma questão de política.

— Chris Stratton

3

Como foi mencionado acima, o tamanho dos pneus desempenha um papel importante. Vamos assumir que os padrões do fabricante para uma roda depois de melhorar o eixo permitam 1/100 mm de folga. Essa quantidade de jogo incentivaria uma pequena roda a ressoar, enquanto deslizava muito mais do que uma grande roda, que precisaria de muito mais tempo para completar um turno.

ω_{p} = \frac{m g r}{I w}

$\omega_p = \frac {mgr}{ Iw}$

A precessão é inversamente proporcional ao giro da velocidade da roda, o que significa que a roda pequena vai precessar muito mais rápido e, porque precisa de muito menos folga no eixo para oscilar, irá ressoar e tremer.

— kamran
fonte

Uma roda de 10 cm a 20 km / h gira a 55 voltas por segundo (20.000 m / h x 10 voltas / metro / 3600 s / h = 55,5 rpm).

— BobT

@ Bob, obrigado por verificar a aritmética. Eu usei 10 cm de diâmetro, que é aproximadamente 63 cm de circunferência. Ainda assim, meus cálculos estavam errados e vou editar minha resposta. Mas o ponto é que, quando você aumenta o diâmetro da roda, sua precessão aumenta de maneira não linear e, com o mesmo grau de jogo, ela não ressoa, portanto, não há vibração.

— kamran

Você está certo, é claro ... O diâmetro de 10 cm tem uma circunferência de 31,4 cm. Meu erro ...

— BobT

2

Há menos efeito giroscópico, mas esse não é um fator tão importante. É curvatura do veículo de duas rodas que é auto-corrigível. Se você empurrar uma bicicleta para trás, ela não ficará em pé.

Com o raio menor, a rpm é maior. Se o pneu estiver sem roda, ele irá oscilar. Eles costumam colocar pneus mais baratos em uma scooter e / ou não os equilibram.

A menor base da roda os torna menos estáveis.

A scooter de corrida atinge altas velocidades.

— paparazzo
fonte

0

Quanto menor a roda, menos efeito giroscópico é criado. Oscilações de morte podem ocorrer em velocidades mais baixas com pneus menores. Pneus mais altos são o que confere estabilidade a motocicletas e bicicletas em comparação com os pneus menores de uma scooter à medida que a velocidade aumenta.

— GlenH7
fonte

Errado - é um mito urbano que as rodas proporcionam estabilidade via efeito giroscópico. Se isso fosse verdade, nunca conseguiríamos dirigir uma bicicleta.

— Carl Witthoft

@CarlWitthoft você tem alguma coisa para apoiar essa reivindicação? Você não gira o volante, mas se inclina após uma certa velocidade.

1

sim, e essa "inclinação" faria você cair se você não girasse a roda dianteira, de modo que a força centrífuga resultante "o empurrasse" na vertical. Você pode encontrar as análises em vários sites da "ciência ruim" que discutem a física das bicicletas em grandes detalhes. A montagem do garfo dianteiro offset é um elemento crítico do projeto.

— Carl Witthoft

-1

Concordo que a magnitude da oscilação em relação ao tamanho da roda é uma fonte significativa de instabilidade.

Minha sugestão é que outra fonte importante de instabilidade seja a aceleração lateral relativa, por sua vez, comparada à sua capacidade de compensar. O centro de massa é muito alto em um skate, em comparação com os eixos das rodas, portanto, um pouco de força centrípeta leva o CM a "sair da popa" e causar um acidente. Em comparação, o CM de uma bicicleta não está muito mais próximo dos eixos das rodas (em altura), mas você pode forçar uma inclinação fora do plano muito maior nas rodas para corrigir a força centrípeta.

— Carl Witthoft
fonte

O que torna as scooters instáveis ​​em alta velocidade?

O que torna as scooters instáveis em alta velocidade?