martes, 26 de enero de 2010

¿Por qué no nos caemos de la bicicleta mientras andamos?

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Si nos subimos a una bicicleta, y sin comenzar a movernos, subimos nuestros pies a los pedales, no podremos mantener el equilibrio y nos caeremos. Si lo que intentamos hacer es ir muy lentamente en una bicicleta, también nos costará mucho mantener el equilibrio. Entonces ¿por qué no nos caemos mientras circulamos a una velocidad moderada?

El secreto está en las ruedas. Cuando éstas giran, adquieren un momento angular, que le da estabilidad a la bicicleta. Mientras mayor sea la masa de las ruedas, mas estable será el vehículo. Por otro lado, cuando mayor sea la velocidad de rotación de la rueda, también será mayor el momento angular, y por ende, la estabilidad.

Este efecto es muy conocido, y es utilizado en sistemas que se llaman giróscopos, (grandes discos metálicos que giran) que se emplean también en barcos, obviamente para su estabilidad. Este mismo efecto es que también permite que las balas no tengan aletas para mantener su dirección.

11 comentarios:

Alex dijo...

Muy bien Cyberbloggero, excelente de hecho no lo habia intentado hacer pero lo hare.
Y pues que bueno que estes de Vuelta

cyberbloggero dijo...

Alex!!

De hecho El Potro también acaba de llegar de sus vacaciones, por lo que postiaremos mas seguido!

Muchas gracias por pasar!

Un abrazo!!!

JaBeer dijo...

Con todos mis respetos , no es cierto,y menos a la velocidad normal que alcanzamos en una bicicleta.Me explico:
El momento angular que adquiere una rueda de bici, pongamos a 30 Km/h , no es suficiente para mantener en equilibrio a una persona ni de 50 Kg , por ejemplo. Haría falta una velocidad muy superior ... y ni eso.
Lo que nos hace mantenernos en equilibrio , se lo debemos al triángulo que forma nuestro centro de gravedad y los dos puntos de apoyo de las ruedas en el suelo ,que cambiamos con el manillar y lo más importante ,con la inclinación de la horquilla de la rueda delantera . Aunque sea inapreciable a la vista,vamos cambiando nuestro centro de gravedad de derecha a izquierda o al revés moviendo el manillar.De hecho es lo que hacemos exageradamente cuando vamos muy despacio,para no caernos. Si una bici tuviese el manillar que no girase ( las primeras de la historia eran así ), tendríamos que ir de vez en cuando poniendo el pie en el suelo. Aunque fuésemos a 500 Km/h . Haced una prueba,cuando vamos a pie y llevamos la bici del sillín inclinadla para la izquierda sin tocar el manillar. Qué le pasa a la bici? Gira sola el manillar a la izquierda !!

JaBeer dijo...

Continuando el post anterior , una bala sale muy deprisa del cañón, y al tener este estrías , le imprime a su vez a la bala un giro sobre su eje que le hace mantener la dirección , pero claro la bala va girando a una velocidad grandísima , y su peso es muy reducido.
Un giróscopo debe girar muy rápido en relación con su peso , para mantener una establilidad razonable. Una peonza se mantiene vertical cuando gira a mucha velocidad en relación con su masa. Cuando empieza a girar más lento se va inclinando hasta que cae.

JaBeer dijo...

Resumiendo... a velocidades altas el giro de las ruedas nos ayuda , pero no nos mantiene.

De parte de un "respondón" , un saludo!

cyberbloggero dijo...

Hola JaBeer, tiene un poco de lógica lo que dices, pero no es lo que sucede, al menos, en el fenómeno que estamos tratando.

Poniendo un ejemplo sencillo, el triángulo que mencionas no existe en un monociclo (como los que utilizan los equilibristas). Fíjate que cuando están relativamente estáticos, tienen que ir para atrás y para adelante a modo de cambiar continuamente su centro de gravedad y estabilizarse, pero cuando toman una velocidad moderada, ya pueden circular sin tener que hacerlo.

De hecho, hay un conocido experimento casero que suele hacerse en clases de física, para demostrar este fenómeno. En él, se toma una rueda de bicicleta con ambas manos, por su eje, se la hace girar, y se intenta cambiar la dirección del mismo. Yo personalmente lo realicé un la universidad, y créeme que no imaginas "la fuerza" que se ejerce sobre tus manos, para impedir el cambio.

Por otro lado, piensa que a una velocidad casi nula, puedes hacer lo que sea sobre una bicicleta, pero te costará mucho mantener el equilibrio. Pero si en cambio, tú sin hacer nada, recibes un "envión" de alguien, saldrás andando y con equilibrio.

Muchas gracias por leernos y dejarnos tu comentario :)

JaBeer dijo...

Hola!

En el monociclo tienes que hacer el equilibrio delante y atrás y a los lados ( vas jugando con el cuerpo ,modificando el centro de gravedad, al igual que un motorista saca la pierna cuando entra pasado en una curva ) , y si vas rápido el momento que se produce te ayuda , como en la bici , pero no bastaría para mantenerte . De hecho según esa teoría un motorista que fuera vertical a 300 Km/h no podría inclinar la moto . Calcula el par de fuerza y verás el necesario que hace falta para mantener un cuerpo de 70 Kg, ya verás qué velocidad hace falta. El experimento que refieres ya lo hice hace unos años.. es impresionante y es cierto que cuesta . Además lo experimenté en CosmoCaixa , donde te sentabas en una silla giratoria y te daban una rueda de bici la cual agarrabas de un eje con mango, y al intentar inclinar dicho eje , tu silla giraba por el efecto del par . Si lo inclinabas para el otro lado, la silla gira para el otro lado... Pero ojo , insisto que la silla giraba en un rodamiento,apenas sin rozamiento . Obviamente cuesta mucho inclinar el eje,y es proporcional a la velocidad de giro de la rueda,pero ten en cuenta que con las muñecas no puedes ejercer una fuerza de 50 Kg ni de coña. Vuelvo a insistir en que el momento producido por el giro de las ruedas ayuda al equilibrio , pero por sí solo ese par no basta .Si bastase para mantenernos verticales nunca podríamos inclinar la bici, tendríamos que frenar antes .

Saludos, y de nuevo gracias por estos blogs

JaBeer dijo...

No sé si se seguirá vendiendo, yo de pequeño tenía en casa un giroscopio de juguete, con dos puntas.Venía en una caja con una cuerda y una pequeña torre eiffel .... jaja! . Con la cuerda producías un giro muy rápido del giroscopio. Luego lo ponías por una de las puntas encima de la torre eiffel y se mantenía aunque lo pusieses muy inclinado. Incluso lo podías poner en la punta de un boligrafo y aunque lo pusieses inclinado se mantenía . Era muy divertido el efecto.Tensabas la cuerda y ponias el giroscopo horizontal .... y se mantenía apoyado solo por un extremo. De pequeños parecía magia !!

cyberbloggero dijo...

Si JaBeer, en eso coincidimos. Claro que la fuerza no es suficiente en cuanto a magnitud, para mantener por si sola la verticalidad de la bicicleta, y obviamente es allí donde surge la cuota que aporta nuestro sistema de equilibrio, el cual nos indica hacia donde inclinarnos. Igual, insisto en que, sin la rotación de las rudas, y la presencia de ese momento angular, no se lograría el equilibrio.

También realicé el experimento que mencionas en la silla giratoria, y tengo que confesar que me divertí como un niño :D

El juguete que mencionas no lo conocía. Pero entiendo lo que dices, ya que hay otro experimento en donde se ata un cordel sólo a un lado del eje de la rueda, se la hace girar, y "mágicamente" queda en la posición vertical!!.

Gracias de nuevo por tu comentario!

JaBeer dijo...

A ver si voy a casa de mis padres ,lo busco y si hay suerte hago un vídeo y lo subo ,ya verás !

De todos modos , echale un vistazo a estos fieras que se mantienen con la bici sin andar , a base de echar el centro de gravedad a un lado y a otro

cyberbloggero dijo...

Jajaja, me encantaría verlo, pero no es necesario que e molestes.

Si, esos tienen una habilidad enorme, los suelo mirar en los "X Games". Con la mitad de su talento me hubiese evitado muchos golpes de pequeño :D

Saludos!

¿Qué te ha parecido esto, eh?
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