Perchè si cambiano la marce quando si va in biciletta
Quali sono e grandezze fisiche che ci spiegano perchè in salita si usa un "rapporto agile" e si usano altri rapporti in pianura?
Risposte
Come qualunque altro motore, anche il corpo umano esprime il suo rendimento massimo sotto particolari condizioni di velocità angolare e di coppia. Dunque il cambio serve a mettere il motore nelle condizioni ottimali. Nel senso che se la velocità angolare è troppo bassa e la coppia troppo alta il motore non arriva al suo rendimento ottimale e quindi non esprime la potenza di cui è capace, e nemmeno se la velocità è troppo alta e la coppia troppo bassa.
ciao grazie per la risposta,
potresti essere solo più dettagliato?Cosa si intende per coppia e cosa vuol dire "esprimere la potenza di cui è capace"?
Grazie!
potresti essere solo più dettagliato?Cosa si intende per coppia e cosa vuol dire "esprimere la potenza di cui è capace"?
Grazie!
Forse così è più semplice.
Immagina di dover trasportare una grossa quantità di sabbia da un posto a un altro e di disporre di tre secchi di diversa capacità. Puoi fare lo stesso servizio con il secchio grosso facendo meno strada (meno percorsi) ma con più fatica per ogni percorso (più forza) oppure più percorsi ma con meno forza usando il secchio più piccolo.
Quando pedali è la stessa cosa solo che ti riferisci all'unità di tempo.
Il lavoro è (spannometricamente) la forza che eserciti sul pedale per lo spostamento del pedale stesso. La potenza che la tua gamba (il motore) esprime è il lavoro nell'unità di tempo e quindi il prodotto della forza sul pedale per la velocità del pedale.
Cambiando rapporto puoi decidere se la potenza che eserciti è realizzata con più forza e meno velocità (rapporto lungo, secchio grosso) o più velocità e meno forza (rapporto agile, secchio piccolo). Quando vai in salita è come se dovessi portare la sabbia al piano di sopra e il lavoro che devi esercitare è maggiore (in bici per muoverti devi vincere anche un po' di forza di gravità oltre che la resistenza dell'aria) e quindi tendi a ridurre la dimensione del secchio (e a usare rapporti agili).
ciao
Immagina di dover trasportare una grossa quantità di sabbia da un posto a un altro e di disporre di tre secchi di diversa capacità. Puoi fare lo stesso servizio con il secchio grosso facendo meno strada (meno percorsi) ma con più fatica per ogni percorso (più forza) oppure più percorsi ma con meno forza usando il secchio più piccolo.
Quando pedali è la stessa cosa solo che ti riferisci all'unità di tempo.
Il lavoro è (spannometricamente) la forza che eserciti sul pedale per lo spostamento del pedale stesso. La potenza che la tua gamba (il motore) esprime è il lavoro nell'unità di tempo e quindi il prodotto della forza sul pedale per la velocità del pedale.
Cambiando rapporto puoi decidere se la potenza che eserciti è realizzata con più forza e meno velocità (rapporto lungo, secchio grosso) o più velocità e meno forza (rapporto agile, secchio piccolo). Quando vai in salita è come se dovessi portare la sabbia al piano di sopra e il lavoro che devi esercitare è maggiore (in bici per muoverti devi vincere anche un po' di forza di gravità oltre che la resistenza dell'aria) e quindi tendi a ridurre la dimensione del secchio (e a usare rapporti agili).
ciao
ciao mirco vorrei solo chiarire due cose:
1)come si fa a dire dire che un motore ha potenza costante?
2)perchè se il rapporto è lungo aumenta la forza?La forza che esercitiamo sul pedale non rimane costante???piuttosto a cambiare sarà lo spostamento del pedale(a parità di forza, cambiando rapporto) e quindi il lavoro, non credi?
1)come si fa a dire dire che un motore ha potenza costante?
2)perchè se il rapporto è lungo aumenta la forza?La forza che esercitiamo sul pedale non rimane costante???piuttosto a cambiare sarà lo spostamento del pedale(a parità di forza, cambiando rapporto) e quindi il lavoro, non credi?
"funny hill":
ciao mirco vorrei solo chiarire due cose:
1)come si fa a dire dire che un motore ha potenza costante?
chi l'ha detto? Diciamo che se si vuole mantenere la potenza costante (che è il prodotto di forza e velocità) si può modificare uno inversamente proporzionale all'altro. Quando pedali decidi tu la potenza che ci metti, infatti puoi sudare di più o di meno.
"funny hill":
2)perchè se il rapporto è lungo aumenta la forza?
La forza aumenta se vogliamo che la potenza sia costante.
"funny hill":
La forza che esercitiamo sul pedale non rimane costante???piuttosto a cambiare sarà lo spostamento del pedale(a parità di forza, cambiando rapporto) e quindi il lavoro, non credi?
Se decidiamo che la forza che applichiamo al pedale debba essere costante, allora con un rapporto lungo la velocità della bici è maggiore e quindi dobbiamo sviluppare più potenza (sudiamo di più).
Dal punto di vista generale, come ha scritto Falco5x, il nostro motore ha una caratteristica particolare (che dipende molto dall'allenamento ovviamente). Tale caratteristica ha una forza massima esercitabile e anche una velocità massima. Entro questi limiti vi sono solo certe combinazioni possibile legate alla potenza massima sviluppabile. In una situazione del genere la nostra risposta allo stimolo si colloca in un punto della caratteristica che riteniamo confortevole in relazione al percorso che dobbiamo fare, al tempo che abbiamo a disposizione, alla nostra stanchezza e, nel caso agonistico, a quanto ci teniamo a vincere!
Per questo non è facile prevedere chi vincerà il giro d'Italia, anche se certo qualcuno potrebbe essere escluso già dall'inizio. In altri termini, la curva caratteristica di un motore biologico non è di facile determinazione e qualifica.
se sul pignone è applicata un coppia di forze costante questa verrà trasmessa alla corona.
Qui a seconda del rapporto cambia il braccio della forza(-->aumenta il momento) e il momento d'inerzia(-->diminuisce il momento.)
Cosa sai dirmi sulla velocità(di rotazione) della ruota?
Qui a seconda del rapporto cambia il braccio della forza(-->aumenta il momento) e il momento d'inerzia(-->diminuisce il momento.)
Cosa sai dirmi sulla velocità(di rotazione) della ruota?
adesso mi sembra che ti stai allargando un po' troppo. Non sono in grado farti 'tutta la meccanica minuto per minuto'. E' chiaro che il mio ragionamento era semplificato e basato sui valori medi delle grandezze in un ciclo di pedalata. Andando in maggiori dettagli sarebbe necessario considerare le grandezze istantanee.
A questo punto una domanda te la faccio io: a cosa ti serve sapere tutto ciò? Contestualizziamo il problema....
A questo punto una domanda te la faccio io: a cosa ti serve sapere tutto ciò? Contestualizziamo il problema....
assolutamente curiosità...sto studiando le rotazioni del corpo rigido in Fisica I
cosa studi?
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