L'equilibrio di una bicicletta

Perché una bicicletta in movimento non cade? È per l'effetto giroscopico delle ruote o per l'intervento continuo del ciclista?
Pierpaolo Gubertini
4 dicembre 2003
Chiunque vada in bicicletta sa che: 1) deve pedalare, 2) che più velocemente pedala più stabile si sente sulla bici.

Il secondo punto è direttamente legato all'effetto giroscopico noto come "tenacia dell'asse giroscopico":supponiamo di avere un solido dotato di un asse di simmetria materiale, detto asse giroscopico, (le ruote della bicicletta) e che tale solido sia soggetto a un momento che tende a variare la direzione dell'asse (il momento del peso della bici più ciclista rispetto al punto di contatto tra la ruota ed il suolo che tende a far cadere la bici), in tale situazione l'influenza del momento, e quindi la variazione dell'asse giroscopico, è tanto più piccola quanto più è elevata la velocità angolare di rotazione del corpo intorno all'asse giroscopico (cioè la velocità angolare delle ruote impressa dai pedali). D'altra parte si deve tener conto dell'attrito tra ruote e terreno che fa sì che le ruote rotolino senza strisciare e quindi la bici vada avanti (provate un po' ad andare in bici sul ghiaccio). Tale attrito diminuisce la velocità di rotazione delle ruote e qundi sia la velocità traslatoria della bici che l'effetto di stabilizzazione giroscopica diminuiscono, per questo motivo il ciclista deve continuare a pedalare (o il motore della moto a funzionare) a meno che non sia in discesa e la forza peso fornisca l'energia necessaria al posto del ciclista.

Per approfondire l'argomento "giroscopi"propongo i seguenti testi:

A. Fasano, S. Marmi, Meccanica Analitica, Bollati Boringheri (Torino)
H. Goldstein, Meccanica Classica, Zanichelli (Bologna).

Maura Ughi Dipartimento di Matematica, Università di Trieste

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