Palanca, polea, centro de masa, momento angular y ms...

Todo en una bicicleta!

Poleas para transmitir fuerzaTodas las bicicletas poseen un sistema de poleas dentadascompuesto por el plato, el pin y la cadena que permitetransmitir la fuerza aplicada a los pedales. Al pedalearestamos aplicando una fuerza que genera un movimientode rotacin en el plato de la bicicleta; este movimientogiratorio se transmite al pin por estar unido a travs dela cadena. Gracias a este dispositivo mecnico de dientes,cuando el plato gira arrastra al pin y ste, a su vez, hacegirar la rueda trasera. El beneficio de utilizar poleas denta-das es evitar prdida de esfuerzo, pues sin dientes la cadenase deslizara.

Centro de masa variable para mantenerla estabilidadAl cambiar su posicin corporal respecto al terreno, un ciclista quemaneja una bicicleta vara su centro de masa, es decir, vara elpunto del espacio en el que se puede considerar concentrada todasu masa corporal. En un terreno horizontal, la fuerza resultante dela gravedad sobre el centro de masa del sistema bicicleta-ciclistaes perpendicular al terreno. Sin embargo, en el caso de los ascensosy descensos de la bicicleta, la direccin de esta fuerza cambia: yano es perpendicular al terreno, manifestndose la componenteparalela que empuja al ciclista en direccin de la pendiente, haciaabajo. Por ello el ciclista modifica su posicin corporal para variarel centro de masa del sistema y reducir los torques relacionadoscon esta componente. En el ascenso, acuesta su cuerpo haciaadelante mientras que en el descenso hace lo mismo hacia atrs,lo que le permite mantener su estabilidad sobre la bicicleta parano salir despedido hacia atrs en el ascenso o hacia el frente enel descenso.

Momento angular para mantener elequilibrioPara mantener el equilibrio en la bicicleta nece-sariamente hay que rodar, hacer girar las ruedas,pues una vez que hay movimiento rotacionalexiste el momento angular y se manifiesta sutendencia a la conservacin. El hecho es que sila ruedas no rotan no hay momento angular y,sin momento angular, no hay equilibrio.El momento angular es una magnitud vectorialproporcional a la masa y a la velocidad angular,vector que describe la rapidez y la direccin derotacin. Cuando las ruedas rotan a una velo-cidad suficiente, la conservacin del momentoangular evita la cada ya que genera torquesque contrarrestan los producidos por la fuerzade gravedad.

Centro demasa hacia

atrs

En 1817 el alemn Karl Draisvon Sauerbronn invent labicicleta draisienne sin peda-les y fabricada en madera.

En 1839 Kirkpatrick MacMi-llan (Escocia) disea el veloc-pedo con un pedal para darleimpulso.

En 1860 Pierre Michaux(Francia) produce bicicle-tas en serie y empieza adarles servicio.

En 1870 el ingls JamesStarley empieza a fabricarlas bicicletas metlicascon frenos en las ruedas.

En 1879 la Bayliss-Thomasaligera el peso y le incor-pora goma a pedales y rue-das para mayor confort.

En 1879 el ingls Harry John Lawson pro-duce la primera bicicleta de traccin tra-sera usando una cadena de transmisinposicionando los pedales entre las ruedas.

En 1885 el ingls John K. Starleydisea una bicicleta con las dos rue-das del mismo tamao. Se le consi-dera la primera bicicleta moderna.

En 1948 la compaa japonesaTsuchiya MFG. Co. disea el mo-delo de carreras que se mantuvopor muchos aos.

Fuente: http://www.cycle-info.bpaj.or.jp

Palancas para frenarLas manillas de la bicicleta que movemos con las manos parafrenar son un par de palancas. La palanca es una barra o vari-lla rgida diseada para girar sobre un punto fijo llamado ful-cro o punto de apoyo cuando se aplica sobre ella una fuerza.En el caso de la manilla de la bicicleta, al aplicar una fuerzacon la mano, la palanca gira al mismo tiempo que hala laguaya que activa el mecanismo de frenado. Punto de

apoyo

Guaya

Resortes para absorber impactosEl sistema de suspensin de la bicicleta permite que las rue-das se adapten a la superficie del terreno, a travs de un sis-tema de resortes que absorbe los choques que reciben lasruedas al circular por las irregularidades del terreno. Losresortes son cuerpos elsticos, es decir, cuerpos que recu-peran su tamao y forma original despus de ser comprimidoso estirados. En la bicicleta, estos resortes se estiran o se en-cogen cuando una rueda cae en un hueco o pasa sobre unaprotuberancia, regresando en ambos casos a su forma originala travs de un movimiento oscilante, asegurando confortante los impactos que sufren las ruedas.

Rodamientos para reducir el roceLa bicicleta tiene rodamientos para reducir la friccin entrelos ejes de giro y las partes que dan vueltas alrededor deellos. Estos rodamientos minimizan las fuerzas de friccin entodos los ejes de giro, reduciendo el desgaste mecnico enlas piezas en contacto. Encontramos rodamientos en los ejesde los pedales, en el eje del pin delantero, en el tubo queune el manillar con el cuadro y, por supuesto, en las ruedasde la bicicleta. La rolinera, uno de estos rodamientos, estcompuesta por dos cilindros concntricos, entre los cualesse encuentran esferitas de acero, stas son empujadas yruedan entre ellas cuando uno de los cilindros rota. Lasesferas al rodar y no deslizar reducen la friccin, porque lassuperficies de contacto con los cilindros y entre ellas sonpuntuales y variables.