Știința din spatele bicicletei - la bicicleta
„Este la fel de ușor ca mersul pe bicicletă” spune o expresie populară care este utilizată pentru a exprima simplitatea necesară pentru a îndeplini unele sarcini; Și în ceea ce privește ciclismul, este o expresie care nu este departe de adevăr, deoarece mersul pe bicicletă este atât de simplu încât aproape toată lumea știe cu adevărat cum să o facă - sau cel puțin pentru cei care l-au propus -, dar ¿este cu adevărat la fel de simplu pe cât credem? ->
În ceea ce privește faptul de a pedala, da, da, dar în timp ce pentru majoritatea bicicliștilor este obișnuit să fim mai concentrați pe denivelările de pe drum; evitați să fiți lovit de automobilist; lipsa unei infrastructuri sigure sau evitarea autobuzului, acest lucru ne distrage atenția și trecem cu vederea fenomenele care sunt incontestabil interesante și care sunt prezente în fiecare lovitură de pedală pe care o luăm și care sunt: acele fenomene pe care fizica le studiază și care sunt o parte fundamentală a înțelegerii mecanismelor a bicicletei noastre.
Și înțelegerea acestor fenomene începe cu una dintre primele provocări pe care le depășești atunci când începi cu bicicleta, care menține echilibrul. Această cunoaștere merge mult mai departe decât depășirea fricii noastre de a cădea, deoarece din ea încep implicațiile care au legătură cu știința din spatele bicicletei.
Fizica bicicletelor
Pentru că știința menținerii echilibrului în timpul mersului pe bicicletă nu este deloc simplă și nu vorbesc doar despre determinarea corpurilor noastre de a evita lovirea trotuarului, ci despre unirea fenomenelor fizice care acționează asupra uneia dintre cele mai comune mașini care există: bicicleta.
Bicicleta noastră misterioasă
Și tocmai prin fizică, bicicleta noastră devine interesantă și chiar misterioasă, deoarece fizica este responsabilă pentru descrierea forțelor care fac posibilă funcționarea bicicletei noastre, să rămână în poziție verticală și variabilele care o fac posibilă. este mai bun decât altul sau, de ce o bicicletă este capabilă să meargă în linie dreaptă, chiar și fără un călăreț care să o controleze. ->
Ceea ce ne face bicicleta să se ridice?
Se spune despre Albert Einstein că „viața este ca și cum ai merge cu bicicleta: pentru a-ți menține echilibrul trebuie să te miști”. Și avea dreptate. Cheia pentru ca bicicleta dvs. să nu cadă este mișcarea, deoarece dacă este în repaus cade, dar dacă adăugăm mișcare, ea rămâne în poziție verticală și dacă menținem această mișcare la o rată constantă (energie cinetică) ne garantează o deplasare lină chiar și fără a ține ghidonul.
Acțiune giroscopică
Dar acțiunea giroscopică explică modul în care o bicicletă stă în poziție verticală, pentru aceasta, spuneți-ne că există două concepte ale fizicii care interacționează: magnitudine și direcție. Prin magnitudine înțelegem forța generată de mișcarea de rotire a roților. Când se mișcă pentru a câștiga bătălia împotriva forței gravitaționale, noi mergem înainte fără a cădea. Cu cât viteza este mai mare, cu atât este mai mare impulsul unghiular. Prin urmare, este mai ușor să mențineți echilibrul atunci când accelerați decât atunci când încetiniți.
Pentru a o înțelege puțin mai bine, să facem un experiment. Scoateți o roată - cea din față este mai ușoară și probabil mai curată - și, ținând axul, rotiți-o. Acum, încercați să rotiți roata mișcând puntea. Vei vedea că rezistă. Acum, cu roata încă învârtită, băgați un deget sub o parte a acelei osii și eliberați cealaltă parte. În mod magic, rămâne acolo, ca și cum cineva invizibil ar ține cealaltă parte.
Ce mă face să merg direct?
Pe bicicletă, puntea de direcție coboară pe furcă sau pe furcă. Dacă vă imaginați o linie care continuă până la capătul furcii, aceasta atinge de fapt solul în fața locului în care anvelopa atinge solul. Adică, axa de direcție este în fața punctului de contact. Distanța dintre aceste două puncte se numește „traseu”. ->
Cu cât „traseul” este mai lung, bicicleta va fi mai stabilă, dar cu cât este mai scurtă, cu atât va fi mai puțin stabilă și va fi mai dificil de condus. Acesta este motivul pentru care mersul pe monociclu este mai dificil decât mersul pe bicicletă. Ei bine, în monociclu - pe lângă faptul că are doar un punct de sprijin -, axa sa de direcție este chiar sub călăreț și nu în fața roții, așa cum se întâmplă cu bicicleta.
Misterul bicicletei care se conduce
Cu toate acestea, în centrul puzzle-ului de inginerie și fizică pe care îl implică bicicleta noastră, există ceva ce am observat cu toții. Dacă vă împingeți bicicleta, aceasta se echilibrează, direcționând automat pentru a corecta eventualele oscilații, până când încetinește și, în cele din urmă, cade lateral. Deși „calea” dintre roți determină ușurința manipulării unei biciclete și efectul giroscopic ajută la stabilitate, niciunul dintre ei nu este responsabil pentru efectul de auto-echilibrare al bicicletei, acesta fiind un mister chiar și pentru știință, dar teoriile sunt încă fiind propuse care dau răspunsul.
Pentru a înțelege despre ce vorbesc, puteți viziona acest videoclip de: Minute Physics.
Rezistență
Și în căutarea acestui răspuns, venim cu un alt concept: rezistența la mișcare în roțile noastre.
Rezistența unei roți poate varia enorm în funcție de suprafața pe care călătorește. Un drum sinuos este mult mai dificil de rulat decât unul lin. Dar o mare parte din această rezistență la banda de rulare depinde și de tipul de anvelopă pe care o folosim.
Majoritatea bicicletelor rutiere și urbane au anvelope mai subțiri, în timp ce bicicletele montane au anvelope mari și grase. Fiecare tip de anvelopă a fost proiectat pentru suprafețele pe care este circulată.
Anvelopele de drum sunt umflate la 100 sau chiar 120 PSI (lire sterline pe inch pătrat). O anvelopă subțire și fermă pe suprafața asfaltului nu se va aplatiza prea mult. Cu cât anvelopa este mai puțin aplatizată în partea de jos, cu atât suprafața mai mică este în contact cu drumul. Un contact mai mic în acest caz înseamnă o frecare mai mică și o viteză mai mare pe care o producem, deoarece există o rezistență mai mică la suprafața de rulare - motiv pentru care este atât de important să mențineți pneurile umflate corespunzător.-.