Pourquoi n'est-il pas plus difficile d'équilibrer sur un vélo?
Bien que de nombreux enfants de cinq ans frustrés mais inébranlables puissent être en désaccord, il est remarquablement facile pour la plupart des gens de s'équilibrer à vélo. Les coureurs de cascades professionnels peuvent littéralement effectuer des astuces sur chaque partie d'un vélo modifié sans toucher le sol ni même pédaler. Une fois qu'un vélo et un cavalier décollent d'une position stationnaire, il semble que le vélo devienne étonnamment stable en peu de temps.
Alors pourquoi n'est-il pas plus difficile d'équilibrer à vélo qu'il ne devrait l'être apparemment? La réponse réside dans la nature de l'équilibre et quelques lois de la physique. La partie la plus difficile de apprendre à faire du vélo pour de nombreuses personnes est de créer suffisamment d'élan grâce à la pédale afin de permettre au vélo de se stabiliser. Une fois qu'un cavalier apprend à monter un vélo et à distribuer son poids, le reste est à la hauteur de la physique naturelle des roues, des sièges, des pédales, des freins et des guidon.
Un vélo contient deux roues dans un alignement droit. Au début, cela semble rendre beaucoup plus difficile à équilibrer sur un vélo, mais la physique facilite la tâche. Lorsqu'une structure comme une roue tournante commence à tourner dans une direction autour d'un axe central, il veut continuer à se déplacer dans cette direction. À une certaine vitesse, la force centrifuge prend le dessus et rend extrêmement difficile de pousser ou de tirer cette roue dans une autre direction. Dans le cas d'une roue à vélo qui tourne, la résistance créée par la force centrifuge est beaucoup plus forte que la traction de la gravité vers le sol. Tant que les pneus tournent et font face à la même direction, il est beaucoup plus facile d'équilibrer sur un vélo que d'utiliser la force pour la faire tomber.
Une autre raison pour laquelle il est facile de maintenir un équilibre approprié sur un vélo est la position du siège et des pédales par rapport aux roues. Le centre de gravité d'un vélo est très proche du siège et dans une ligne au-dessus des pédales. Quand un cavalier monte un biCycle et distribue son poids sur le siège, le cadre et le guidon, il est positionné juste au centre de la gravité. Il s'agit du même principe d'équilibre qui permet aux promeneurs de corde à se déplacer à travers un fil mince avec un poteau pondéré. Lorsqu'un cavalier devient parfaitement équilibré au centre de la gravité, il ne doit faire que de petits ajustements afin de se diriger vers une direction de virage ou de changement.
Si les pneus d'un vélo étaient compensés au lieu d'être parfaitement alignés, ou si le siège était situé loin devant ou derrière le centre de gravité, il serait en effet difficile d'équilibrer à vélo. Un vélo ne devient stable que lorsqu'il profite des lois naturelles de la physique et des principes d'équilibre. Un monocycle est notamment moins stable qu'un vélo, mais le cavalier bénéficie toujours de s'asseoir directement au-dessus du centre de gravité et de créer une force centrifuge par le pédalage.