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Titolo: Di nuovo bicicletta

Non trovando più il messaggio originale sul mio server, ho replicato il
titolo.
Ricordo che la domanda originaria riguardava la bicicletta e le monete.
Il fatto è che l'effetto giroscopico non c'entra niente, non l'ho calcolato
ma probabilmente alle velocità a cui si fa riferimento è molto lieve, e ad
ogni modo potrebbe addirittura essere controproducente.
Se è vero che potrebbe contribuire a tenere in piedi una bicicletta in
perfetto assetto verticale, alla prima curva tenderebbe a mantenerla o a
produrre moti di precessione assolutamente svantaggiosi per il mantenimento
dell'equilibrio.
La bicicletta si tiene in piedi per lo stesso motivo per cui si tiene in
piedi la moneta e cioè per forza centrifuga.
Qualcuno ha inviato un laconico messaggio in cui forza centrifuga figurava
da sola e con il punto interrogativo.
Credo volesse riferirsi al fatto che come tale non dovrebbe esistere, in
quanto fittizia, ma se pure è fittizia per chi va a piedi, non lo è nel
riferimento del ciclista, o forse si riferiva al fatto che è
un'accelerazione, ma il concetto non cambia.
Quando una bicicletta si inclina sulla destra, il manubrio gira
automaticamente a destra, e questo è dovuto alla posizione avanzata della
forcella, perfino a fermo, ma a fermo ciò non comporta una curva a destra,
la forza centrifuga non si sviluppa e la bicicletta cade. In movimento la
forza centrifuga tende a mantenere in equilibrio la bicicletta anche se
curva. Nella moneta, come in qualunque cerchio o disco, ugualmente,
un'inclinazione a destra comporta una curva a destra, idem a sinistra sennò
qualcuno la interpreta politicamente, e ad ogni curva corrisponde una forza
centrifuga diretta verso l'esterno della stessa.
Se fosse per l'effetto giroscopico dovremmo vedere monete o biciclette
inclinate da un lato che continuano ad andare dritte.
(Questo è possibile nei bicicli solo con pilota che sposta il proprio
baricentro, ma non è il caso in questione).
Ciao, Mauro.

 la forza centrifuga non si sviluppa e la bicicletta cade
La bicicletta, da fermo NON CADE se il ciclista e' sufficientemente abile.
Cio' si puo' constatare nelle gare su pista, quando i corridori si cimentano
nel "surplace". Si tratta di una tattica messa in atto dai contendenti con
lo scopo di stancare psicologicamente l'avversario, e che consiste nel
rimanere in piedi con la bicicletta FERMA il piu' a lungo possibile (a volte
alcuni minuti).
Cio' si ottiene con una rapida, continua e ben calibrata rotazione del
manubrio nei due sensi possibili, ed il contemporaneo spostamento del corpo.
Il movimento del manubrio e lo spostamento del corpo, complice l'avancorsa
della forcella, fanno cadere la verticale del baricentro ora su di un lato
della congiungente i punti di appoggio delle due ruote, ed immediatamente
dopo sul lato opposto, e questo fatto controbilancia la tendenza alla
caduta.
Durante la fase di "surplace" appena descritta, la forza centrifuga non
c'entra per niente, in quanto i corridori sono FERMI.
Un altro caso emblematico e' la capacita' dell'uomo di mantenersi eretto.
Il corpo dell'uomo non e' rigido, pertanto non e' in grado di mantenere
stabilmente il proprio baricentro all'interno della base di appoggio
costituita dai suoi piedi.
Che cosa allora lo fa rimanere in piedi? Proprio la sua capacita' di
correggersi quando starebbe per cadere.
Quando il senso dell'equilibrio viene meno ad esempio a causa di malattie
che impediscono al cervello di ricevere  stimoli e di inviare gli ordini
corretti ai muscoli, non si e' piu'  in grado ne' di stare in piedi ne',
ovviamente,  di camminare.
Saluti.
Antonio Zanardo
P.S. La bicicletta di Leonardo non avrebbe potuto funzionare perche' non era
prevista la possibilita' di sterzare la ruota anteriore. Solo in tempi
relativamente recenti la bicicletta e' stata dotata di sterzo, e proprio da
da quel momento ha iniziato a svilupparsi e ad avere il successo che tutti
conosciamo.

conosciamo.
Nel caso di una bicicletta senza sterzo l'equilibrio spontaneo è impossibile
proprio perchè non puoi sviluppare quella forza centrifuga necessaria a
raddrizzarla o a mantenerla nella posizione inclinata in curva, e questo
dimostra invece che non c'entra niente l'effetto giroscopico di cui parlava
qualcun altro.
In questo caso invece la bicicletta potrebbe funzionare con un ciclista
dotato di grandi capacità acrobatiche, sfruttando quelle tecniche di
surplace a cui accennavi.
Ciao, Mauro.

automaticamente, anche senza ciclista.
ancora una volta NON sono convinto,   l'equilibrio viene mantenuto sempre
dal ciclista, NON CON MANI E BRACCIA ma con spostamenti del bacino !!!
cordiali saluti Eugenio

quando si va in motocicletta le curve si eseguono spostando il peso del
corpo a sx o dx e NON girando il manubrio. E' come se non ci fosse lo
sterzo, idem per la bici in velocità si eseguono le curve senza utilizzarlo.
La bici e la moto stanno in equilibrio dinamico per effetto giroscopico
delle ruote (più grandi sono e più equilibrio c'è )  se corri su un tappeto
mobile sei in equilibrio anche a velocità 0
.ciao
--
Echo

 ciclista a bordo.
Caro Mauro,
Sono andato a rileggermi la  domanda di Massimo Rinaldi postata il giorno
04/08/99.
Ne riporto il testo:
"perche' e' facile mantenersi in equilibrio su una bici in movimento ma e'
difficile se questa e' ferma - oppure- perche' una moneta fatta rotolare sul
pavimento perde l'equilibrio e cade solo quando sta per fermarsi?"
La domanda richiede due diverse spiegazioni.
Tu hai risposto per la SOLA bicicletta e per la moneta (problemi che si
equivalgono), mentre io ho preso in considerazione il complesso
bicicletta-ciclista, e non la sola bicicletta. Le due cose sono
sensibilmente differenti.
A beneficio di Mauro, aggiungo a quanto gia' detto che la maggior facilta'
di guida di una bici in movimento e' da attribuirsi al fatto che non si
procede MAI in linea retta, bensi' si oscilla continuamente a destra ed a
sinistra descrivendo una sinusoide. Ad ogni curva della sinusoide si genera
una forza centrifuga che si oppone alla potenziale caduta, ma l'entita' e la
qualita' di questo automatismo e' tale da fornire al guidatore solo un
aiuto, ma non e' determinante nel controllo del mezzo. La parte
preponderante del controllo rimane a carico del guidatore il quale, sia pure
inconsciamente, operera' nella maggior parte delle situazioni con il
meccanismo gia' descritto e cioe': rilevamento della tendenza a cadere, e
successiva immediata correzione, ottenuta spostando il baricentro del
sistema  in modo che la caduta non avvenga.
Per quanto riguarda la maggiore difficolta' del surplace, si tenga conto che
non si puo' contare sull'aiuto della forza centrifuga, in quanto la
bicicletta e' ferma.
Saluti
Antonio Zanardo

dal ciclista, NON CON MANI E BRACCIA ma con spostamenti del bacino !!!
Se tu fossi legato su di una bicicletta col torso e la testa bloccati, pur
non potendo spostare il bacino, potresti ugualmente guidarla.
Immagina di essere già in movimento, in quanto alla partenza avresti delle
difficoltà,
e che la bicicletta stia andando diritta. Se per le oscillazioni casuali ti
inclinassi da un lato, anche senza mani, la bicicletta girerebbe in quella
direzione e la forza centrifuga ti rialzerebbe immediatamente, e tu potresti
continuare diritto, anche se nella nuova direzione.
Ora ti spiego come effettivamente vengono effettuate le curve in bicicletta.
Immagina nella situazione di prima che la strada volti a destra, se non vuoi
finire nel prato, dovrai anche tu voltare da quella parte. Pieghi appena un
poco lo sterzo a sinistra, immediatamente, sempre per forza centrifuga, o
che è lo stesso per il mantenimento della direzione inerziale da parte del
resto della bicicletta, e del tuo corpo, che non sono vincolati all'asfalto,
tenderai a cadere verso destra, a questo punto, sia che tu volontariamente
giri il manubrio a destra, sia che lo lasci, e allora lo farà
spontaneamente, ti ritroverai a girare a destra e la risultante della somma
della forza centrifuga e della forza di gravità, tornerà sotto le tue ruote.
Ora la curva finisce e devi raddrizzarti. Spingi appena lo sterzo più a
destra e lo lasci, vedrai che per l'eccesso di forza centrifuga, tenderai a
cadere a sinistra raddrizzandoti.
Ciao, Mauro.

mobile sei in equilibrio anche a velocità 0
Scusate l'intervento: le mie conoscenze di fisica non sono
freschissime, ma lo sono le mie esperienze motociclistiche:
a velocita' basse, lo sterzo viene girato nella stessa direzione della
curva; all' aumentare della velocita' le curve si effettuano girando
il manubrio nella direzione opposta alla curva (indifferentemente
spingendo il semi-manubrio interno o tirnado il semi-manubrio
esterno).
La velocita' alla quale e' necessario modificare il comportamento
della sterzata varia in base a svariati parametri legati all' angolo
di sterzo, di avancorsa e di avanzamento degli steli della forcella
(offset), nonche' dell' interasse, del peso della moto e della sua
ripartizione sui suoi assi.
Lo so che la cosa sembra controintuitiva, ma si dimostra abbastanza
bene anche a livello fisico (e ci mancherebbe altro ;) ), ma e' una
cosa abbastanza noiosa e, per qualcuno, un po' "ostica" (non voglio
offendere nessuno, per carita'. Il primo che la trovava ostica sono
io).
Ti consiglierei percio' un semplicissimo esperimento che puo' farti
venire voglia di approfondire la cosa maggiormente anche a livello
meccanico: immagino che tu abbia una moto od uno scooter; lega due
fili di cotone o lana molto fine o carta (roba che si rompa bene) a
ciascuna delle estremita' dei semimanubri e da essi ad un punto
centrale (serbatoio o sella): e' importante che siano il piu' tirati
possibile, ma che consentano un minimo di movimento "in trazione"
senza che si rompano (per evitare che lo facciano sul dritto a causa
di vibrazioni, buche o manovre minime).
Trovati un pezzo di strada dritta e che abbia una curva (dx o sx non
importa) che tu riesca ad affrontare "piegando" la moto o lo scooter,
e verifica, una volta fatta la curva, quale filo si e' rotto: vedrai
che, se la "piega" avviene in maniera corretta, e' sempre quello
interno alla curva stessa, od almeno, quello interno e' quello che si
rompe per primo.
Saluti e scusate per la lunghezza
Fabio Andreozzi


Mi intrometto per dire la mia:
i bicicli in velocità stanno in equilibrio a causa di:
- momento d'inerzia delle parti rotanti (ruote ma anche motore, cambio
etc... -> esistono moto con cilindri laterali che presentano grossi problemi
di coppia di rovesciamento);
- effetto dell'avancorsa (distanza tra la proiezione del cannotto di sterzo
sull'asfalto ed il punto di contatto del pneumatico) sulla ruota anteriore
(provate ad andare in retromarcia con una bici o notate la differenza tra
una moto da corsa ed una da enduro);
- movimenti del pilota (ovviamente).
E' difficile quantificare i vari effetti in quanto dipendono da caso a caso
(mezzo, velocita', etc...) anche se ovviamente il primo cresce circa con il
^2 della velocita' mentre il secondo resta pressapoco costante. Per quanto
riguarda il terzo ...
La dinamica totale e' comunque piuttosto complessa.
----------------------
Daniele Onorati
dono...@tin.it
ono...@freemail.it
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il manubrio nella direzione opposta alla curva
certo, per iniziare ad opporsi alla forza centrifuga, progressivamente,
mentre si inizia a risentire della centripeta.
ciao a Fabio e a tutti .....   Eugenio

 wrote in message
0r1z3.8768$E4.1...@typhoon.libero.it...

Ad alte velocità (per chi corre in moto) si gira il manubrio al contrario anche
perchè l'effetto giroscopico della ruota anteriore, tende a far piegare di più
sul lato interno la motocicletta (così mi hanno detto). Ciò  migliora i tempi di
ingresso in curva e rende l'operazione un po' meno faticosa per il pilota.
Inoltre si tende ad entrare in curva con la routa anteriore ancora frenata
perchè caricando l'ammortizzatore anteriore si riduce l'avancorsa e la moto
diventa più maneggevole.
Poi le cose si complica se si tiene conto di molti altri fattori: in curva per
esempio la ruota non è appoggiata al centro e si riduce la "circonferenza di
contatto" del pneumatico che varia il raggio in modo diverso all'anteriore e al
posteriore; la diversa larghezza delle due ruote fa in moto che la
"circonferenza di contatto" al posteriore si più distante dall'asse
longitudinale della moto che quella della ruota anteriore, ecc....
Sono un appassionato di motociclette e la fisica purtroppo non è il mio
forte...........spero di non aver commesso errori ;-)
Bye Brain