Anasayfa
 MTBTR'de Bugün 
 Fotoğraflar 
2014 Bisiklet Katalogu
   
 
 Kurallar   IK   Biz Kimiz   İletişim ve Yardım   Hoş Geldin, üye girişi yapın Üye Girişi
 
25 . Eylül . 2017  
En Verimli Ulaşım Aracı Bisiklet
Bilim ve Bisiklet

En Verimli Ulaşım Aracı Bisiklet

Yazar: John Lenihan
11.12.2003

Tekerlek büyük olasılıkla bundan 5000 yıl önce icat edilmişti, ancak gerekli malzemeler ve yöntemler daha önceden var olduğu halde, on dokuzuncu yüzyılın nerdeyse ortalarına dek uygun bir insan taşıma mekanizması geliştirilemedi. Bisikletin tartışmasız mucidi Dumfriesshire'li (İskoçya’da bir bölge) demirci Kirkpatrick Macmillan'in pedalla çevrilen iki tekerleklisi, ilk kez 1839 yılında yollara düştü.
Büyük boyut için tıkla!

Bu makine ticari olarak çok başarılı olmadı. Oysa Velosipet (Fransa'da 1863 yılında imal edildi) çok yaygınlaştı. Pedallar doğrudan ön tekerlekleri döndürüyordu.
Bu nedenle, pedalların tam bir dönüşü sürücüyü tekerleğin çevre uzunluğuna eşit bir mesafe kadar hareket ettiriyordu; bu da makul bir hıza ulaşmak için sürücünün çılgın gibi pedal çevirmek zorunda olduğu anlamına geliyordu. Söz konusu makine, günümüzün diliyle söyleyecek olursak, tek vitesliydi.

Büyük boyut için tıkla!

Bu soruna getirilen ilk ama pek de zekice olmayan çözüm ön tekerleği büyütmekti. Böylece “Peni-çeyrek-peni” adı verilen, ön tekerleği büyük arka tekerleği küçük tasarım ortaya çıktı. Modern bisiklet, uygun büyüklükteki tekerleklerle istenen vites büyüklüğüne olanak tanıyan zincirin kullanılması ile 1879 yılında geliştirildi.

1885 yılında, Coventry’de imal edilen Rover marka bisikletin zincirle hareket ettirilen rulmanlı poyraları (Tekerlek göbekleri) ve çelik borudan yapılma bir iskeleti vardı; aslında birkaç yıl sonra eklenecek içi hava dolu lastikler dışında, günümüzde bisikletin bütün temel parçalarına sahipti.

Leonardo Da Vinci
Leonardo Da Vinci'nin Dizayn Ettiği Bisiklet
Büyük boyut için tıkla!

Bisiklet, en verimli ulaşım aracıdır. En az enerji tüketimi ile hareket eden bir mekanizma olarak, insan ve bisikletin birleşimi, her türlü canlıdan veya makineden daha iyi işler.

Farklı mekanizmaların verimliliklerini karsılaştırmanın en kolay yolu, bir gramlık bir kütleyi bir kilometre boyunca taşırken kullanılan enerjiyi hesaplamaktır.

Normal hızla yürüyen bir insan, bir gram ağırlık için kilometrede yaklaşık 3 jullük bir enerji harcar. Bu değer, bir tavşanınkinden ya da bir helikopterinkinden çok daha iyi, bir otomobilinkine neredeyse eşit, fakat bir jet uçağınınki kadar iyi değildir.

İnsan bir bisiklete bindiğinde enerji tüketimi, kilometrede bir gram ağırlık için 0,6 jule düşer. Hareket eden hiçbir hayvan veya makine bu değere ulaşamaz. Bir insan, yürürken tükettiği enerjiyi tüketerek, bisikletle (rüzgarın artan direnci de hesaba katıldığında) iki veya üç kat hızlı yol alabilir.

Bu etkileyici iyileşmenin nedenlerini anlamak zor değil. Yürümek, engebeli arazide yol almak için iyi bir yöntemdir ancak oldukça müsrifçe bir eylemdir. Ayakta hareketsiz dururken bile, vücudumuzu taşımak amacıyla bacak kaslarımızı gergin tutmak için bir miktar enerji harcarız. Yürüme esnasında, vücudun kaldırılıp indirilmesine olduğu kadar ayaklarla yer arasındaki sürtünmeye de büyük miktarda enerji harcanır.

Polisler Çok Eskiden Bisiklet Kullanırmış
Polisler Çok Eskiden Bisiklet Kullanırmış
Büyük boyut için tıkla!

Bisiklet sürücüsü daha iyi organize olmuştur. Otururken, vücudunun duruşunu korumak için çok fazla enerji harcamaz. Enerji savurganlığına yol açan hızlanma veya yavaşlamalardan sakınarak, bacaklarını ve ayaklarını nerdeyse sabit bir hızla hareket ettirir. Sürtünmeden kaynaklanan kayıplar, ayakların yerine tekerleklerin kullanılmasıyla büyük ölçüde azaltılır.

Dürüst olmak gerekirse, enerji üstünlüğü göründüğü kadarbüyük değildir. İnsanın kas gücünün, enerji krizinden hiç etkilenmeyen bir nimet olduğu düşünülebilir. Oysa bu doğru değil, besin üretiminde gittikçe artan miktarlarda yakıt kullanılıyor. Tarım makinelerinin çalıştırılması, kimyasal gübrelerin ve ilaçların üretimi için enerji gerekiyor. Yine de bisiklet sürmek için gereken ek yakıt tüketimi başka herhangi bir ulaşım biçimindeki yakıt tüketiminden çok daha azdır. Bir yerden bir yere gitmek sözkonusu olduğunda bisiklete binmek kesinlikle, dünyadaki yakıt kaynaklarını en az kullanan yöntemdir.

Buhar makinesi gibi bisiklet de bilimin yol göstericiliği veya bilimsel birikim olmadan da teknolojinin başarılı olabildiğine iyi bir örnektir. Aslında bisiklet, demirciler yerine bilim adamları tarafından tasarlanmış olsaydı, belki de hiç çalışmayacaktı. Bugün bile bisikletin olağanüstü dengesini açıklamak zor.

İngiliz kimyager Dr.David Jones, 1960’larda bu konu üzerinde çalıştı. Sürücüsü olmayan bir bisikletin bırakıldığında bir veya iki saniye içinde yere düştüğünü gözlemledi; oysa bisiklet itilip bırakıldığında, düşene kadar hafif bir eğri çizerek 20 saniye kadar dik durumda kalıyordu. Sürücülü bir bisikletin, özellikle yüksek hızlarda çok dengeli olduğu herkesçe bilinir. Dr. Jones bunun nedenini araştırdı ve bir yanıt bulmak için bazı ilginç deneyler yaptı.

Büyük boyut için tıkla!

Akla ilk gelen yanıtlardan biri, çocukların çevirdikleri çemberlerde olduğu gibi, yapısındaki dengelilikle ön tekerleğin, bir jiroskop (cayraskop) olarak işlev görmesidir. Peki bisiklet arka tekerleğini peşinden sürükleyen bir çember mi sadece?

Dr.Jones, ön tekerleğin aksına ikinci bir tekerlek takarak bir deney yaptı. Bu ikinci tekerlek biraz daha küçüktü ve yere değmiyordu. Bu tekerleği yere değen tekerlekle aynı yönde döndürdüğünde, sürücüsüz bisiklet hiç olmadığı kadar dengeli oluyordu; oysa jiroskop etkisini, serbest tekerleği ters yönde döndürerek bozduğunda bisiklet hemen düşüyordu. Bununla birlikte, iki ön tekerleği olan bisikletine binip sürdüğünde, ne yöne döndürülürse döndürülsün serbest tekerleğin hiçbir etkisi olmuyordu.

O halde, bisikletin aslında jiroskopik kuvvetlerle dengede kalan bir çember olduğu doğruydu ama yalnızca sürücüsüzken.

Normal bir şekilde sürüldüğünde bir bisikleti dik tutan şey nedir? Dr. Jones’un meslektaşlarından biri, dengeyi sağlayan şeyin tekerleklerin genişliği olduğunu ileri sürdü; diğer bir deyişle, bisiklet tekerleklerinin ince birer yol silindirine benzediğini söylüyordu. Ancak bu görüş araştırılmaya değer bulunmadı. Dr.Jones dengesiz bisikletler yapmaya çalışarak çeşitli kuramları da inceledi fakat yaptığı bütün bisikletler kolayca sürülebiliyordu.

Sonra bir bilgisayar programı hazırlayarak tasarım çalışmalarına devam etti ve en sonunda da ön tekerleği tutan çatalı uzatıp tekerleği normal konumundan on santimetre kadar öne doğru alarak, dengesiz bir bisiklet yapmayı başardı. Bu aracın kullanılması çok zordu ve sürücüsüz olduğunda bütünüyle dengesizdi.

Bisikletin neden bu kadar iyi çalıştığını hala bilmiyoruz. Belki de girişimci bir üniversite bu soruya bir yanıt bulabilir.

Kaynak:Bilim İş Başında
John Lenihan
Çeviri Barış Bıçakçı
Tübitak popüler bilim kitapları

ikiteker.org adresinden alınmıştır

 

 
Yayın Sponsoru
  Panorama

Aydın A. Güney & Pınar A. Avşar'la TUR Üzerine
Cumhurbaşkanlığı Bisiklet Turu sırasında yükün çoğunluğunu vitrinde fazla olmayan bir ekip çekiyor. Bu ekibin başında A’dan Z’y ... Devamı » » » 

Emin Müftüoğlu ile Günümüzü Değerlendirdik
Emin Müftüoğlu ile TUR sonunda bir araya geldik. Başarılı geçen bir organizasyondan sonra yorgun, çoklukla olduğu gibi vakti kı ...
Devamı » » » 

Bisiklet Yolları Algısında Yanlışlar

Samuel Beckett’in “Godot’yu Beklerken” piyesini seyredenler bilir: Estergon ve Vladimir, iki perde boyunca, Godot diye birini b ...
Devamı » » » 


Eki.14 İBB Emirgan Planları, Bisiklet v...
Haz.14 The Accidential Death of a Cycli...
Şub.14 The Armstrong Lie
Ara.13 Londra ve İstanbul'da Bisikletin...
Eyl.13 Süslü Kadınlar da Bisiklete Bine...
Eyl.13 Emin Müftüoğlu'yla Kısa Kısa
Auğ.13 Katlanır Bisiklete Giriş
Haz.13 Bisikletle işe gitmenin püf nokt...
Nis.13 Yaz Yaklaşırken 3 Büyük Şehirde ...
Mar.13 Dünyanın En Pahalı Bisikletleri
Eki.12 Velodromda Bir Gün
Tem.12 Dünden Bugüne Bisiklet...
Tem.12 Fransa Turu Tarihinden Hikayeler
May.12 Ruanda Bisiklet Takımı
May.12 İngiltere'de Bisiklet Ulaşımı Po...
Oca.12 Londra'dan Bisiklet Esintileri
Ara.11 Kış Yarışları Öncesi Temel İpuçl...
Eki.11 10 Tanınmış Sima’ya Sorduk
Eyl.11 Pedalla Enerji Üretttik
Eyl.11 Canyon'un Derinliklerine Yolculu...
Nis.11 Araba mı Daha Hesaplı Bisiklet m...
Şub.11 Pedal Alternatif Enerji Çözümü O...
Panorama Arşivi

 

  Bu yayın 5859 kez okundu.
  Bu siteden yapılacak alıntılarda kaynak gösterilmesi ahlak kurallarına uygun olacaktır. Bu yazı yazarın sorumluluğundadır.
  Hukuki bir durumda MTBTR.com sorumlu tutulamaz.


 

 
  Yarış Dünyasından  |  Atölye  |  Panorama  |  Teknoloji - Donanım  |  Patika  |  Sağlık ve Antrenman  | 
  Biz Kimiz  |  İletişim ve Yardım  |  İnsan Kaynakları

Hukuki Şartlar & Gizlilik Hakları |  mtbtr.com™ 2001 - 2015