¿Qué garantiza el equilibrio de un vehículo de dos
ruedas como la bicicleta?
¿Qué garantiza el equilibrio de un vehículo de dos
ruedas como la bicicleta?
¿Por qué tal equilibrio se vuelve del todo precario, si
no imposible, cuando el vehículo esta parado? ¿Por qué,
además de hacer girar las ruedas, la rotación del manillar causa
una inclinación de la bicicleta hacia la parte interna de la
curva?
Empecemos con el caso en el que el peso del conductor fuese
despreciable respecto al de las ruedas: la bicicleta se sostendría
en posición vertical gracias al efecto giroscópico de las ruedas,
cuyo eje de rotación tiende a mantenerse constantemente orientado
como en el momento del arranque.Con las ruedas quietas, la
bicicleta se halla en condiciones de equilibrio estático inestable
y puede seguir de pie sólo gracias a complicadas operaciones
mecánicas internas al sistemavehículo-conductor (el famoso
surplace de los velocistas de pista). En carrera, toda
inclinación eventual dada a la bicicleta tiende a anularse
espontáneamente (piénsese en una rueda que corra libremente sobre
un suelo irregular: oscila a derecha e izquierda, pero no
cae).Actuar sobre el manillar para girar significa obligar al eje
de rotación de la rueda delantera a cambiar de dirección, lo que
comporta una variación de su momento angular. Por otra parte, el
momento angular total del sistema no puede cambiar, porque las
fuerzas que actúan son internas al sistema.Entonces la variación
del momento angular impuesto a la rueda comporta una idéntica
variación, pero en sentido contrario, del momento angular de las
partes restantes del sistema. Eso es precisamente lo que obliga a
la bicicleta a rotar respecto a la vertical, tomando una posición
inclinada del modo dicho en la pregunta.Las circunstancias arriba
descritas se verifican en el caso de una bicicleta sin conductor,
lanzada a gran velocidad sobre un terreno poco accidentado. En
condiciones de uso normal, el peso de la persona convierte el
efecto giroscopio en algo marginal –a menos que las ruedas
sean extremadamente pesadas y giren a gran velocidad- y la caída
sería inevitable si el conductor no mantuviese la bicicleta en
equilibrio corrigiendo a cada instante la trayectoria.Girando hacia
el lado en el que percibe el empujede la inclinación, induce hacia
sí mismo una pequeña fuerzacentrífuga equilibradora que endereza
continuamente el centro. He aquí por qué hay que <<aprender a
mantenerse sobre el sillín>>.Cuando hay curvas, entra de
nuevo en juego la fuerza centrífuga.Para que el vehículo no caiga,
es preciso que la resultante entre la fuerza centrífuga y la fuerza
del peso pase por el punto de contacto rueda-suelo, que es la
condición de equilibrio (inestable).Naturalmente, en el caso del
surplace, se repite el razonamiento de antes, con
posteriores agravamientos.
BIBLIOGRAFÍA
FROVA, Andrea. Por qué sucede lo que sucede. Madrid :
Alianza Editorial,1999, 290 p.
No. Topográfico: 530.07 F76p