PERCHE’ LA BICI STA IN PIEDI?

Si potrebbe cominciare con un indovinello «quale è quella cosa che quando va sta in piedi e quando si ferma cade? (Non perché è stanca)»Ma è proprio la nostra bici questa strana cosa; lo stesso nome “bici” è indice di due, di due ruote e quindi di due soli punti di appoggio, ne consegue che la bici non é un mezzo che sta “in piedi” da sola, perché, come tutti sanno, per tenere stabilmente fermo un oggetto su un piano servono almeno tre punti di appoggio.

Però quando la nostra “cosa” è in marcia, lei sta in piedi assieme a chi la monta e la fa andare.

 

Andiamo perciò a vedere ora quale é il fenomeno che fa stare la bici “in piedi”, cosa succede quando il mezzo meccanico é in movimento.

1.1 l’effetto giroscopico

Sfatiamo subito il discorso che la bici sta in piedi a causa dell’effetto giroscopico dovuto alle ruote che girano.

L’effetto giroscopico (spiegato in Nota 1) è presente in ogni corpo in rotazione, il suo effetto è legato alla velocità ed al peso della massa in rotazione ed é l’effetto per il quale il corpo in rotazione tende a mantenersi sullo stesso piano di rotazione opponendosi a eventuali forze che tenderebbero a portarlo su un’ altra posizione.

Nella bici detto effetto, dovuto al peso ed alla velocità delle ruote in movimento, è molto limitato perché il peso delle ruote è abbastanza ridotto  e la velocità in gioco è di valore tale che il prodotto massa-velocità, assume un valore inadeguato a stabilizzare il peso dell’accoppiata uomo-bici

 

Sappiamo inoltre che un ciclista riesce a stare “in piedi” sulla sua bici anche viaggiando a 2-3 Km/ora e perfino rimanendo fermo (es. vedi i surplace dei pistards), cioè in assenza assoluta di effetto giroscopico.

Si può quindi concludere che detto effetto non é la causa che fa stare in piedi una bici normale.

1.2 eppure sta in piedi

Il principio base generale per non cadere é il seguente: un corpo qualunque sta “in piedi” quando la linea verticale risultante somma di tutte le forze che influiscono sul corpo, (gravità, forza centrifuga, vento, ecc. ) passante per il suo baricentro cade entro la sua area o linea (nel nostro caso) di base.

 

Lo “stare in piedi della bici” quando è in movimento non si discosta da quanto detto sopra e dipende da diversi fattori (oltre il pur minimo effetto giroscopico) come le caratteristiche geometriche dello sterzo, il tipo di gomma, la dimensione della bici, il peso del ciclista, e l’importantissimo senso di equilibrio del ciclista stesso (senso vestibolare ecc.).

 

 

1.2.1 dimostrazione

Prendiamo una bici di qualsiasi tipo e facciamo la seguente prova:

Con qualche artificio teniamo ferma la ruota anteriore nel punto ove tocca il terreno (punto O di fig.3) in modo di non farla andare ne avanti ne indietro ma che sia solo possibile farla ruotare col manubrio sia verso destra che verso sinistra.

Si nota benissimo che se si ruota il manubrio verso destra il telaio si sposta verso sinistra e viceversa, analogamente si sposterà il sellino ed il corpo del ciclista; ecco questo é  tutto il “segreto” dello stare in piedi.   In pratica, quando il sistema bici+uomo é in viaggio, il ciclista fa dei movimenti, più o meno spontanei, spostando il sistema di guida (ed anche il suo corpo) a destra o a sinistra ottenendo, come risultato medio, il fatto che il baricentro del sistema rimane in mezzo tra i due possibili spostamenti, in pratica si opera per mantenere il baricentro del complesso entro la stretta linea di base (fig. 3).

 

Disegno esplicativo dello spostamento del baricentro al ruotare del manubrio

 

 

A conferma di quanto detto andiamo ad assistere ad una gara di velocità in pista. Avete mai visto i velocisti quando fanno il “surplace”? (Adesso non si usa molto).   Loro sono sulla bici e sono fermi senza appoggiarsi ad alcun sostegno, spostano il manubrio ed il corpo a destra o a sinistra, inconsciamente fanno proprio in modo che si verifichi quanto detto sopra, cioè che la linea verticale passante per il baricentro del sistema passi sempre per la loro linea di base; vederli in azione è esattamente il vedere in funzione il “segreto”.

Detti movimenti sono schematizzati in fig. 3.

 

1.3 il sistema di sterzo

Tutte le manovre di cui sopra si possono effettuare grazie alla funzionalità del sistema di sterzo; i cuscinetti a sfere o meglio a rulli, rendono lo sterzo molto lieve da manovrare, tanto che quasi non ci accorgiamo della sua esistenza e dei movimenti che facciamoe.

Da quanto detto prima si può affermare che non si può andare in bici con lo sterzo bloccato.

 

Articolo tratto dal sito: www.team2001.it  scritto da LINO STUCCHI

La foto é stata tratta dal sito: www.velodramatic.com

 

(N.B.Pubblico questo materiale non per arrogarmi meriti che non ho ma semplicemente per raccogliere tutte le informazioni che trovato utili nel corso dei miei studi e test in un solo posto comodo da consultare. ALEX RISSO)