Czar ha chiesto in Matematica e scienzeFisica · 8 anni fa

quali forze ai agiscono sulla ruota posteriore ed anteriore di una bicicletta?

mi interessano in particolare le forze che ai fini della trazione agiscono sulla ruota anteriore

2 risposte

Classificazione
  • Cclibe
    Lv 4
    8 anni fa
    Risposta preferita

    Analizziamo la ruota, chiamando A il punto più in alto della stessa, il punto B come il suo centro, e il punto C come il punto più in basso, ovvero dove la ruota tocca l'asfalto. Per avere movimento, dev'essere obbligatoriamente il punto B a spostarsi, poichè esso è il punto collegato con tutto il resto della bici.

    Le forze in gioco sono 3:

    1) La forza peso data da m*g , dove m è la massa della bicicletta, posizionata nel punto B della ruota verso il basso

    In teoria però, le ruote sorreggono tutta la massa della bici stessa e del ciclista, oltre alla loro, quindi sarebbe più corretto dire, se analizzi il sistema per intero, che la forza peso è data da (M/2)*g, dove M è appunto la massa totale di bici+ciclista (è divisa per due perchè il peso in questione si ripartisce equamente tra le due ruote)

    2) La forza data dalla spinta che il ciclista imprime sui pedali. In realtà il ciclista con il movimento rotatorio dei pedali fornisce una COPPIA nel punto B, ovvero proprio una coppia di forze in senso opposto tra loro.

    Queste forze le puoi schematizzare per semplicità come una freccia in C che punta verso dietro, e un'altra nel punto A che invece punta in avanti.

    Come puoi notare, le forze che puntano in avanti equilibrano quelle verso dietro, quindi il sistema è equilibrato e per cui NON CI DOVREBBE ESSERE spostamento del sistema. come fa la bici ad andare in avanti?

    Grazie alla terza forza nel sistema: L'ATTRITO, che fornisce una freccia uguale ed opposta alla forza di contatto proprio nel punto C, quindi annullandola!

    Questa però non è una vera forza in senso stretto, ma puoi definirla come REAZIONE.

    La presenza dell'attrito annulla quindi la forza che punta indietro.

    Come noterai, adesso l'unica forza che punta in avanti e quella restante della coppia che si trova sul punto A. Essa per formula creerà un momento M dato dalla forza stessa moltiplicata per 2 volte il raggio della bici. Non entro nei dettagli di distribuzione del momento su una ruota a contatto (servirebbero un pò di nozioni di meccanica razionale), ma puoi facilmente intuire che è quella forza che, trasferita poi nel punto B (dimezzata) provoca lo sposamento di tutto il sistema verso avanti.

    Se non ci fosse attrito, non sarebbe possibile movimento. Una bici sul ghiaccio, ad esempio, sarebbe molto difficile da far partire solo con i pedali, perchè la forza al contrario in C non viene annullata, facendo girare la ruota a vuoto (e quindi facendola slittare senza movimento).

    Spero di essere stato chiaro

    Saluti :)

    Fonte/i: Kamasutra
  • exProf
    Lv 7
    8 anni fa

    NESSUNA.

    Se la trasmissione (corona, catena, pignone) agisce come al sòlito sulla sola ruota posteriore, allora L'UNICA FORZA UTILE AI FINI DELLA TRAZIONE è l'attrito del suolo sulla ruota posteriore che, non a caso, si chiama RUOTA MOTRICE.

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    v. http://www.yanswersblogit.com/b4/2010/01/08/evita_...

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