Bicicletas y motocicletas
Una vez en marcha, las bicicletas pueden recorrer el terreno por sí solas -sin necesidad de conductor- gracias a una propiedad conocida como autoestabilidad. Si una bicicleta empieza a volcar, su rueda delantera gira hacia la caída, devolviendo el equilibrio a la bicicleta, igual que haría un ciclista si estuviera detrás del manillar. Por supuesto, esa estabilidad no existe cuando la bicicleta está parada: las bicicletas tienen un rango limitado de velocidades autoestables dentro del cual son capaces de recuperar el equilibrio incluso si se golpean lateralmente [véase el primer vídeo más abajo].
La cuestión de cómo funcionan las bicicletas -y qué causa la autoestabilidad- lleva planteándose desde el siglo XIX. A lo largo de los años, han surgido dos factores principales para explicar el acto de equilibrio de una bicicleta sin conductor. Uno es el movimiento giroscópico de la rueda delantera giratoria; el otro, una característica de diseño conocida como “estela”, es la colocación del eje de dirección de la bicicleta de modo que el eje cruza el suelo por delante del punto en el que la rueda delantera toca el suelo. Ambas características actúan para acoplar la dirección de la bicicleta a su inclinación -si la bicicleta se inclina hacia la derecha, se dirigirá hacia la derecha- permitiéndole girar en una caída y mantenerse erguida.
¿Qué tipo de bicicleta es más estable?
Las bicicletas de montaña tienen menos inclinación y más recorrido, y son unas de las bicicletas más estables que existen.
¿Qué hace que una bicicleta sea estable?
En resumen, una bicicleta normal es estable gracias a una combinación de la rueda delantera que toca el suelo detrás de un eje de dirección inclinado hacia atrás, el centro de masa de la rueda delantera y el manillar situado delante del eje de dirección y la precesión giroscópica de la rueda delantera.
¿Cómo se llaman las bicicletas que no se mueven?
Tradicionalmente, una fixie era la bicicleta de invierno por excelencia, por dos razones. Si montas una bicicleta de rueda fija, siempre estás pedaleando, por lo que la teoría dice que tienes que trabajar todo el tiempo: sin rueda libre no hay holgazanería. Montar en una fixie significa aprovechar al máximo tu limitado tiempo de conducción invernal.
Cálculo de bicicletas
La dinámica de bicicletas y motocicletas es la ciencia del movimiento de las bicicletas y motocicletas y sus componentes, debido a las fuerzas que actúan sobre ellos. La dinámica pertenece a una rama de la física conocida como mecánica clásica. Los movimientos de interés de las bicicletas incluyen el equilibrio, la dirección, el frenado, la aceleración, la activación de la suspensión y la vibración. El estudio de estos movimientos comenzó a finales del siglo XIX y continúa en la actualidad[1][2][3].
Tanto las bicicletas como las motocicletas son vehículos de una sola vía, por lo que sus movimientos tienen muchos atributos fundamentales en común y son fundamentalmente diferentes y más difíciles de estudiar que los de otros vehículos de ruedas, como los díciclos, triciclos y cuadriciclos[4]. Al igual que los monociclos, las bicicletas carecen de estabilidad lateral cuando están paradas y, en la mayoría de las circunstancias, sólo pueden mantenerse erguidas cuando se mueven hacia delante. La experimentación y el análisis matemático han demostrado que una bicicleta se mantiene en posición vertical cuando se dirige para mantener su centro de masa sobre las ruedas. Esta dirección suele correr a cargo del ciclista o, en determinadas circunstancias, de la propia bicicleta. Varios factores, como la geometría, la distribución de la masa y el efecto giroscópico, contribuyen en diversos grados a esta autoestabilidad, pero se han desacreditado las hipótesis y afirmaciones de hace tiempo de que un solo efecto, como el giroscópico o la trayectoria, es el único responsable de la fuerza estabilizadora[1][5][6][7].
Física de la bicicleta pdf
La bicicleta estática, también conocida como bicicleta de ejercicio o bicicleta estática, es una máquina de ejercicio en interiores que se pedalea como una bicicleta. Tiene un asiento, un manillar, pedales y normalmente dispone de un dispositivo para ajustar la tensión o la resistencia.
La bicicleta estática proporciona un entrenamiento aeróbico de bajo impacto para las personas que desean hacer ejercicio en interiores. Entre las personas que eligen esta opción se encuentran las que buscan un entrenamiento cardiovascular, las que quieren perder peso, las que participan en fisioterapia, como un programa de rehabilitación de rodillas, y aquellas cuyas opciones de ejercicio son limitadas debido a dolores en la zona lumbar, las caderas o las articulaciones.
Pedalear en una bicicleta estática es un ejercicio en el que no se soporta el peso del cuerpo y que se realiza cuando la persona no está de pie. El ejercicio fortalece los músculos de la parte inferior del cuerpo en zonas como la espalda, las piernas y los muslos. Hacer ejercicio en una bicicleta estática es un ejercicio aeróbico que beneficia al corazón y a los pulmones. Además, las calorías quemadas ayudan a perder peso. Estos beneficios aumentan cuando se hace ejercicio en una bicicleta estática de doble acción, que suele tener manillares móviles. La persona se agarra al manillar para realizar un ejercicio cardiovascular con la parte superior del cuerpo.
Fuerzas sobre una bicicleta
Todo el mundo sabe cómo se mantiene erguida una bicicleta: las fuerzas giroscópicas inducidas por el giro de las ruedas y el “efecto ruedecilla” creado por las sendas. ¿O no? Un equipo de ingenieros ha demostrado que las bicicletas se mantienen en posición vertical incluso sin estas fuerzas.
Aunque durante décadas se ha aceptado generalmente que son los dos factores que mantienen la bicicleta en posición vertical, el ingeniero de origen inglés Jim Papadopoulos y sus colegas sugieren que una bicicleta se mantendrá estable aunque no estén presentes estas dos fuerzas.
Papadopoulos cree que dos estudios bien aceptados del siglo XX sobre la autoestabilidad de las bicicletas contienen errores. Ha estado trabajando con un equipo internacional de cuatro ingenieros (J.D.G. Kooijman, J.P. Meijaard, Andy Ruina y A. L. Schwab) para demostrar en el mundo real que una bicicleta es autoestable incluso sin la influencia de estas dos fuerzas. Para anular el efecto giroscópico, utilizaron ruedas contrarrotantes en una bicicleta de prueba, y para eliminar el efecto estabilizador de la trayectoria, hicieron que ésta fuera negativa.