La bicicleta

Quizá os parezca raro que hablemos de la bicicleta. ¿Pero, eso es tecnología? Pues sí, y de la buena. No toda la tecnología es electrónica ni complicada. La bicicleta esconde secretos que intentaremos desentrañar hoy: ¿por qué se mantiene en pie? ¿Para qué sirve el cambio de marchas? ¿Por qué es más difícil mantener el equilibrio cuando se va despacio?

El invento de la bicicleta se atribuye a atribuye al alemán Carl von Drais, que creó la primera más o menos por 1817. Pero esta bicicleta no tenía pedales, y el ciclista se impulsaba empujando con los pies. La bicicleta en su forma moderna aparece sobre el año 1885, más o menos cuando se inventó el automóvil.

Todos tenéis una bicicleta. Si no es así, ¡aprovechad para pedirle una a los reyes magos! Algunos aún no sabréis montar sin ruedines. ¿Cómo es posible que el ciclista no se caiga? Se debe básicamente al llamado efecto giroscópico, que es el mismo que hace que no se caigan las peonzas cuando están girando. Un objeto en rotación, como la peonza, o la rueda, produce una fuerza que se opone a todo movimiento que la aparte de su plano de rotación. La peonza gira en horizontal, y por ello se opone a apartarse de esta horizontal y su eje permanece vertical; la rueda gira en el plano vertical, y así se opone a apartarse de este plano, permaneciendo horizontal su eje. Esto no quiere decir que no pueda apartarse de él, sino que hacerlo cuesta bastante esfuerzo.

Y mientras más rápida sea la rotación, más difícil es apartar de su plano de rotación al objeto que gira. Por eso es más fácil mantenerse en equilibrio a mayor velocidad, y por eso la peonza se tumba cuando se para. Y también por eso cuesta tanto aprender a montar en bici, porque uno arranca despacio.

Quizá éste sea el asunto más misterioso del funcionamiento de la bicicleta. Hay otros que todos conocen bien, por ejemplo los frenos, que por rozamiento con la rueda hacen que ésta disminuya su velocidad, o el timbre, en el que una barrita con un muelle se desplaza por unos escalones para emitir el clásico golpeteo de un timbre de bicicleta.

Pero otra cuestión misteriosa de las bicicletas es ¿para qué sirve y cómo funciona el cambio de marchas? Si tenéis la suerte de tener una bici con cambio de marchas habéis comprobado que en unas posiciones los pedales están muy duros y la bici corre mucho y en otras los pedales están muy blanditos pero la bici corre muy poco.

El cambio de marchas intenta resolver un problema que aparece cuando hay cuestas.

Lo que hace el cambio de marchas es seleccionar un plato y un piñon para la cadena de la bici. Si os fijáis en la cadena se ve claramente que esta transmite el movimiento de los pedales a la rueda, pero una vuelta completa de los pedales no se corresponde una vuelta completa de la rueda. Y ahí está el truco. Si por cada vuelta de los pedales la rueda da dos vueltas, la bici avanzará mucho. Si por cada vuelta de los pedales la rueda da media vuelta, avanzará mucho menos. Entonces, pongamos el plato y el piñón de modo que se avance todo lo posible, ¿no?

Pues no, hay un problema, si una vuelta de los pedales da dos vueltas de la rueda, entonces cuesta mucho moverlos. Vamos, que están durísimos. Y si estamos subiendo una cuesta, ni os cuento. Así que para subir una cuesta, hay que poner un plato pequeño y un piñón grande, para que se avance poco con una vuelta de pedales pero que sea fácil moverlos. Sin embargo, para ir en llano o para bajar una cuesta, sí que podemos poner un plato grande y un piñón pequeño, y entonces la bici correrá mucho. En realidad es básicamente el mismo funcionamiento que tiene la caja de cambios de un coche, y por el mismo motivo, pero ese es otro tema…

Por tanto, hoy hemos aprendido que:

La bicicleta parece simple pero en realidad tiene algunas sorpresas tecnológicas interesantes.

La bicicleta se mantiene en pie gracias al efecto giroscópico, que hace que un objeto en rotación se oponga a ser apartado de su plano de rotación.

El cambio de marchas regula cuántas vueltas da la rueda por cada vuelta de los pedales.

Si elegimos un plato grande y un piñón pequeño, la bici corre mucho, pero cuesta más mover los pedales.

Si elegimos un plato pequeño y un piñón grande, la bici corre poco, pero cuesta menos mover los pedales. Es ideal para cuestas.

Delicious Bitacoras Facebook Twitter Tuenti