Come funziona la fisica in bicicletta
Secondo alcuni storici, sono passati quasi 200 anni dalla prima pedalata documentata di Karl von Drais nel 1817 e la città di Mannheim, in Germania, intende celebrare questo bicentenario con una grande mostra. La risposta alla domanda su chi abbia inventato la prima bicicletta dipende spesso dalla nazionalità di chi la chiede, poiché nel corso degli anni molte persone hanno contribuito con idee e sviluppi.
Si dice che Leonardo da Vinci sia stato il primo a visualizzare il concetto di bicicletta, ma che non sia riuscito a costruirla. Si dice che negli anni ’70, durante il restauro decennale del Codice Atlantico, sia stato scoperto uno schizzo simile a una bicicletta che non si vedeva da 500 anni.
Nel 1817, il barone tedesco Karl Von Drais progettò e costruì un veicolo di legno a due ruote, che si guidava a cavalcioni e si spingeva camminando rapidamente. Inventato per soddisfare la necessità di un trasporto senza cavalli durante la carenza di avena, Von Drais lo chiamò laufmaschine o “macchina per correre”.
Costruita quasi interamente in legno, la draisina pesava 22 kg e non aveva pedali, ma ciò che le mancava in termini di praticità lo compensava con la velocità. Durante il suo primo viaggio, la bicicletta percorse 13 chilometri in meno di un’ora. Non sorprende che l’anno successivo, il 1818, il barone ottenne un brevetto, ispirando i produttori di altre parti d’Europa a creare i propri aggeggi, chiamandoli “dandy horses”.
Come è cambiata la bicicletta nel tempo?
Mentre il design del telaio di base è rimasto invariato per oltre cento anni, l’uso di materiali dell’era spaziale come il titanio e la fibra di carbonio ha creato biciclette molto più leggere e resistenti di quanto i creatori dei primi modelli in ferro e legno avrebbero mai potuto immaginare.
Quali miglioramenti sono stati apportati alle biciclette?
Un miglioramento nella tecnologia delle biciclette negli ultimi dieci anni è stato l’aumento dell’uso di sistemi di sospensione, come quelli delle automobili, che sono “progettati per ottimizzare la potenza e le prestazioni di un ciclista di mountain bike, offrendo al contempo velocità, controllo e comfort” [4].
Come funziona una bicicletta: spiegazione semplice
Le biciclette sono utilizzate da milioni di persone per varie attività come il pendolarismo, le corse, l’allenamento, il divertimento, le consegne, ecc. La bicicletta è utilizzata in tutto il mondo, in nazioni di tutte le dimensioni e da persone di varie età.
I ricercatori di tutto il mondo hanno affermato che andare in bicicletta è più una scienza che un’arte. In effetti, andare in bicicletta è incredibilmente complicato e sia il ciclista che la bicicletta svolgono un ruolo fondamentale nel processo.
Invece di utilizzare benzina o gasolio come i veicoli a motore, le biciclette trasformano la nostra energia, creata dal nostro corpo, in energia cinetica. Una bicicletta può convertire fino al 90% dell’energia e del movimento di una persona in energia cinetica, il che la rende il mezzo di trasporto più efficiente in assoluto. L’energia cinetica creata viene poi utilizzata per muovere la bicicletta.
Questa macchina a due ruote, apparentemente semplice, utilizza lo slancio, la forza, l’attrito e converte l’energia per portare i ciclisti a destinazione o per godersi un’attività ricreativa. Per ulteriori informazioni sulla scienza dell’andare in bicicletta, fare clic qui.
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Le marce a 7 velocità della bicicletta spiegate
Troppo spesso si vedono persone che fanno girare i pedali in modo maniacale o che faticano a macinare il loro percorso, riuscendo a malapena a muovere la bicicletta. La vita sarebbe un po’ più facile per queste persone se utilizzassero correttamente le marce.
Gli ingranaggi convertono lo sforzo esercitato sui pedali in un determinato rendimento della ruota. I muscoli possono produrre solo una certa forza e di solito c’è una cadenza ottimale (la velocità con cui si fanno girare i pedali) con la quale si è più efficienti.
Le marce vengono cambiate sulla cassetta (una serie di pignoni sulla ruota posteriore) dal deragliatore posteriore. Questo sposta la catena verso l’alto o verso il basso della cassetta. Quando il deragliatore si muove per cambiare marcia, forza la catena contro rampe o gradini, spostandola su un pignone più grande o più piccolo.
Gli ingranaggi anteriori offrono grandi salti, che cambiano efficacemente la gamma delle marce, in modo da renderle più adatte alle alte velocità, ai terreni pianeggianti o alle salite a bassa velocità. La cassetta consente di selezionare con maggiore precisione la marcia all’interno di questa gamma, modulando lo sforzo.
