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Titolo: moto:perché ginocchio fuori in curva?

è risaputo che i motociclisti (soprattutto a livello professionistico)
quando effettuano le curve in "piega" estraggono il ginocchio dalla
parte interna della curva. Anche io quando sono in bici ed affronto
delle discese mi viene istintivo assumere quella posizione. Tuttavia
mi domandavo: da un punto di vista fisico c'è un senso dietro a questo
istinto? Qualche variabile (come baricentro, momento di inerzia, altre
eventuali) assumono dei valori particolarmente vantaggiosi da
giustificare questo movimento?

Credo centri proprio il baricentro!
Mi pare infatti che aprendo le gambe il baricentro si abbassi cosě da 
permettere di mantenersi in equilibrio...
Un analisi piů specifica non posso dartela in quanto non sono un esperto 
spiacente

 spiacente
Bhe si...c'è cmq da considerare che il baricentro è il punto di 
applicazione della risultante delle forze gravitazionali agenti 
sul sistema moto+motociclista e che in una curva c'è la forza 
centrifuga che ci spinge verso l'esterno.
Penso che la forza peso sul ginocchio piegato sia da 
considerarsi come un vettore da sottrarre alla centrifuga..qindi 
tende a bilanciare il tutto..ma neanche io sono un'esperta.
--  
Postato da Virgilio Newsgroup 
http://newsgroup.virgilio.it
Completo come il newsreader, ma senza il newsreader

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per fare una curva occorre una forza centripeta.
se vai diritto  in bicicletta ti accorgi che tendi a conservare il tuo
moto,infatti se togli le mani dal manubrio riesci a camminare lo
stesso e anzi se vai più forte sei più stabile.
Se sei fermo è impossibile individuare una posizione di equilibrio
stabileper cui cadi a terra.
Questa è la dimostrazione che la velocità della ruota produce un
effetto stabilizzante sull'eventuale inevitabile  spostamento
accidentale del baricentro ( sto parlando ancora di moto rettilineo)
Se vuoi fare una curva devi vincere questa tendenza a conservare la
direzione rettilinea della bicicletta o motore questo viene ottenuto
ruotando il manubrio verso la parte in cui si vuole girare.
La forza centripeta necessaria viene fornita dall'attrito gomma-terra
lle forze in gioco saranno:
Forza di attrito.
Forza peso applicata nel baricentro del sistema
Reazione del peso.
La reazione del peso, che è applicata nel punto di contatto
ruota-strada  e diretta verso l'alto forma con il peso stesso un
momento che è dato dal prodotto del valore delle  forze per la
distanza.
La reazione della ruota produce quindi una coppia  antioraria.
Se non vogliamo ribaltarci dobbiamo produrre un momento contrario
(orario) e questo è possibile solo se ci pieghiamo verso l'interno. E
questo momento che stabilizza il moto.
In definitiva si sfrutta la forza di attrito per percorrere la curva (
e questa forza è l'unica che agisce sul moto). Però dobbiamo
equilibrare il suo momento altrimenti chissà dove veniamo catapultati.
Se ci pieghiamo sull'esterno invece sommiamo al momento antiorario
della reazione anche il momento( che adesso è  antiorario)della forza
peso.
Nella macchina il meccanismo è leggermente diverso ( quattro ruote
costituiscono una struttura iperstatica mentre una moto è una
struttura labile ma equilibrata e quindi soggetta ad instabilità).
Ho cercato di dirti come pare a me possa essere,non sono un fisico e
non garantisco che arrivino gli strali di qualche esperto :))))))

 ha scritto nel messaggio 
news:fb1725fc.05043...@posting.google.com...
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E' stato spiegato come mai si dve inclinare la moto per percorrere la curva, 
ma lo si può benissimo fare senza spostare la gambina all' interno, ma 
stando rigidi sulla moto.
Spostare peso all' interno (non solo il ginocchio) permette di percorrere la 
curva con una minore inclinazione della moto (in quanto è la massa del 
pilota che si sposta in modo significativo all' interno) mantenendo il 
pneumatico in posizione meno inclinata e quindi migliorando l' impronta a 
terra e il suo grip.
Questa è la spiegazione da motociclista. 

 questo momento che stabilizza il moto.
Ma scusa, se non fossi piegato, quel momento non ci sarebbe: non nasce
proprio dal fatto che mi sono piegato?
Ma qui le cose si complicano, e non mi va tanto di spiegare tutti i
dettagli importanti...
Accenno solo alle cose essenziali che occorre tenere in conto:
1) Assolutamente fondamentale: quale sistema di riferimento stiamo
usando?
2) Se parliamo di momenti: rispetto a che punto li calcoliamo? Perche'
non e' indifferente.
3) Se per caso si scopre che il momento angolare del sistema varia
nel tempo, un momento risultante delle forze esterne *ci vuole*.
Ora ti stupirai, ma questo e' un caso in cui, se pensiamo a una moto
che percorre un curva di raggio costante e a velocita' costante, la
cosa piu' semplice e' di mettersi in un opportuno riferimento rotante,
e chiamare in soccorso la forza centrifuga :)
E se proprio vogliamo tener conto di tutto (nel nostro caso, delle
ruote che girano) anche la forza di Coriolis...
Comunque non e' indispensabile: si puo' anche capire tutto restando in
un riferimento inerziale, a patto di non perdersi pezzi :)
Finisco dicendo che io counque all'utilita' del "ginocchio in fuori"
non ci credo. Mi pare che rispetto a tutta la massa di moto+guidatore,
quello che puo' fare una gamba un po' spostata sia irrilevante.
 
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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quello che puo' fare una gamba un po' spostata sia irrilevante.
Io invece ho la sensazione che sia importante perchè permette di
variare il baricentro(anche di poco) ma  velocemente e probabilmente
il guidatore trova comodo agire così  anzichè cercare un'altro assetto
utilizzando una diversa inclinazione della moto.            
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Secondo me si puo' fare un analogia con la meccanica del volo e considerare
il ginocchio alla stregua di un "aileron" (e' un meccanismo posto in
corrispondenza del bordo di uscita dell'ala): questo e' un meccanismo
utilizzato da un aeromobile per eseguire una virata; potendo considerare una
curva eseguita da una moto da corsa alla stregua di una vurata, per
eseguirla e' necessario avere un aileron, che in questo caso e' il ginocchio
del motociclista.
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

Io la vedo così (e scusate in anticipo se è un po' lungo):
si consideri un sistema di riferimento la cui origine sia solidale con punto
di contatto A del pneumatico sull'asfalto. Si consideri, per semplicità, una
moto con pilota a bordo inclinata di a gradi rispetto alla verticale. Sia,
il segmento AB la congiunzione tra il punto di contatto A ed il baricentro B
del complesso moto-pilota: sia |AB| la sua lunghezza. Sia h l'altezza da
terra del punto B rispetto al piano orizzontale.
Le forze applicate sul punto A sono la Forza di Attrito Fa, diretta verso
l'interno della curva, e la forza R, rivolta verso l'alto, forza di reazione
del piano stradale alla forza Peso P (rivolta verso il basso) applicata al
baricentro B della moto, collocato a distanza h da terra. Inoltre, sempre in
B, è applicato una forza centrifuga Fc=V²/r (V=velocità e r raggio della
curva) rivolta verso l'esterno della curva, parallelamente all'asse
stradale.
Le due forze P e R hanno punti di applicazione diversi, sono parallele e
opposte: pertanto formano una coppia il cui momento è pari a Mp=P h
Le due forze Fa e Fc hanno anche esse punti di applicazione diversi, sono
parallele e opposte: formano anch'esse un momento pari a M = Fc h il cui
versore è comunque opposto al versore Mp.
Sommando i momenti, e considerando l'asse rivolto nella direzione di Mp, si
deve avere che il momento risultante Mr = Mp-M = (P-Fc)h da cui si evince
come h (cioè l'altezza da terra) sia di particolare rilevanza per il
problema.
Tuttavia, in curva, poichè la motocicletta procede sul semicerchio, si deve
avere assolutamente che la somma Mr sia nulla, altrimenti la moto o cade
verso l'interno della curva, oppure si ribalta verso l'esterno.
Scomponendo le forze in questione lungo due direttrici principali, quella
forma la retta passante per PB e quella perpendicolare a quest'ultima
possiamo trovare:
    - per la retta passante per AB siano contrassegnate con il pedice p le
forze risultanti : Pp + Fcp = Rp +     Fap poichè la moto deve comunque
essere in equilibrio su quest'asse (cioè, ne sprofonda, ne decolla)
    - per la retta normale a AB, centrata in A, si definiscano con n le
forze proiettate su questa retta: abbiamo
        Fan = Fa cos a
        Rn = R sen a
        Pn = P sen a
        Fcn = Fc cos a
    le forze applicate nei due punti sono quindi le seguenti:
        in A, F1 = Fan+Rn = Fa cos a - R sen a
        in B, F2 = Pn-Fcn = P sen a - Fc cos a
   per l'uguaglianza dei momenti espressa in precedenza, le due forze F1 ed
F2 devono formare due momenti che poi si annulleranno per consentire
l'equilibrio della moto durante la percorrenza della curva: pertanto se ne
ricava
    F1-F2 = Fa cos a - R sen a - P sen a + Fc cos a = 0 ==> 2Fc cos a - 2P
sen a = 0 (poichè Fa=Fc - la moto non slitta-  e P=R - la moto non decolla-)
Considerando che l'altezza dal suolo del baricentro è
    h = |AB| cos a
    e che Fc=V²/r (V=velocità e r raggio della curva) si ottiene
si ottiene infine
 sen a =  h V² / (r |AB|).
sen a da 0 a pi_greco/2 è monotonica crescente il che significa che:
- all'aumentare dell'inclinazione, posso aumentare la velocità
(quadraticamente) o ridurre il raggio della curva
- spostando il corpo verso il lato interno della curva (cioè, sporgendomi
lateralmente) abbasso l'altezza da terra della moto (cioè diminuisco h): ciò
mi consente di compiere, a parità di angolo di inclinazione, curve più
veloci o più strette.
Spero non aver scritto troppe ca***te.
Attendo commenti.
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Gabrielindo
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