curiosità per quanti ne masticano di fisica

pepplesso

Apprendista Passista
13 Maggio 2013
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Bici
caad 12 - wilier cento 1 air
Prova a pensare ai casi limite: un ciclista di 10kg e uno di 100kg, in quale caso l'impatto sarà più violento per ruote e telaio?
Chiaramente la violenza dell'urto dipende dalla massa totale della bici+ciclista.
Ora considera che il ciclista seduto scarica rigidamente più della metà del suo peso sul telaio, invece il ciclista sui pedali è in grado di assorbire con le gambe (oltre che con le braccia) una grossa parte del movimento verticale della bici, questo significa che il telaio non deve "sollevare" tutto il peso del ciclista, ma solo una parte e quindi deve assorbire una sollecitazione minore.

Altro modo di vederla: prendi un gradino di 3cm ad alta velocità da seduto e con braccia tese e rigide, le ruote si sollevano di 3cm, il telaio si solleva di 3cm e il ciclista pure, la sollecitazione su ruote, forcella, carro eccetera è quella necessaria a sollevare 70kg di ciclista di 3cm in qualche millisecondo.
Lo stesso impatto preso con braccia morbide e sui pedali invece non provoca un innalzamento di 3cm del ciclista, ma solo del telaio, delle ruote e di una parte delle gambe. Il risultato è una sollecitazione minore di tutte le parti che sono "costrette" a sollevarsi.

centrato in pieno o-o per farla tecnica e' la dipendenza tra forza massa e accellerazione
 

Sergius

Apprendista Velocista
3 Agosto 2007
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Palermo
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questo significa che il telaio non deve "sollevare" tutto il peso del ciclista, ma solo una parte

Questo e' proprio sbagliato. Il ciclista pesa sempre uguale, mica vola! Il suo peso insiste sul telaio esattamente come quando e' seduto.
Al massimo se sta in piedi la botta se la prende il movimento centrale invece di distribuirla a sella e reggisella.
 

fabrylama

Scalatore
22 Marzo 2012
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Bici
una
Questo e' proprio sbagliato. Il ciclista pesa sempre uguale, mica vola! Il suo peso insiste sul telaio esattamente come quando e' seduto.
Al massimo se sta in piedi la botta se la prende il movimento centrale invece di distribuirla a sella e reggisella.

Non è sbagliato se si pensa al regime impulsivo. Un modo di trattare gli impulsi è considerare le masse virtuali sottratte dall'ammortizzatore agli elementi sospesi.

Nel caso in esame durante l'impatto il telaio deve sollevare solo la massa virtuale del ciclista, non quella totale.
 

fabrylama

Scalatore
22 Marzo 2012
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Bici
una
La moto da cross ha sospensioni piu' adatte a ricevere colpi forti, ma sia nella moto da strada, sia nella moto da cross le sospensioni ricevono il colpo prima del telaio. Quando la moto/bici entra in una buca/dosso, prende il colpo che e' proporzionale a velocita', peso e dimensione dell'ostacolo. Il fatto che sopra ci sia un corpo elastico o rigido e' ininfluente perche' il colpo ormai e' preso. Poi (ripeto POI), il colpo si trasmettera' a catena a quello che c'e' DOPO e quindi eventuali elasticita' serviranno ad ammortizzare per chi si prende il colpo DOPO.
Non a caso i telai di bici/moto/auto/camion e quant'altro, sono montati DOPO le sospensioni, altrimenti basterebbe mettere l'ammortizzatore in qualsiasi punto del mezzo. A rigore, secondo il tuo ragionamento, in bici basterebbe un reggisella a molla ;-)
Sicuramente è diverso mettere un ammortizzatore prima o dopo, ma in ogni caso gli effetti ci sono su tutta la catena cinematica.
Immagina il giochino delle palline legate a pendolo una appresso all'altra: tu lasci cadere la prima, l'urto si trasmette lungo la sequenza di palline e l'ultima si muove piu' o meno alla velocita' della prima (ipotizziamo un sistema senza dispersioni per semplicita'). Se al posto di una pallina qualsiasi metti una molla, questa ammortizzera' l'urto per le palline che vengono dopo, ma quelle che vengono prima il colpo se lo sono ormai preso per intero

Questo paragone non è valido perché nel caso della bici l'impulso dato dall'urto non è fisso, come nel caso del pendolo di newton, ma dipende dalla quantità di moto del sistema e la presenza di un ammortizzatore, disaccoppiando la parte sospesa da quella non sospesa, agisce proprio lì.
 

scarpone

Pignone
16 Ottobre 2012
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titanio
... ad ogni azione corrisponde una reazione.
Se il telaio prende un colpo gravato di un peso non ammortizzato, la reazione è una martellata. Se lo stesso telaio prende un colpo gravato da un peso ammortizzato riceve tutt'altra reazione.
Un esempio per assurdo, pensi faccia più male alla tua schiena un salto con un tronco da 30kg sulle spalle o lo stesso peso rappresentato da un materasso?

Prova a pensare ai casi limite: un ciclista di 10kg e uno di 100kg, in quale caso l'impatto sarà più violento per ruote e telaio?
Chiaramente la violenza dell'urto dipende dalla massa totale della bici+ciclista.
Ora considera che il ciclista seduto scarica rigidamente più della metà del suo peso sul telaio, invece il ciclista sui pedali è in grado di assorbire con le gambe (oltre che con le braccia) una grossa parte del movimento verticale della bici, questo significa che il telaio non deve "sollevare" tutto il peso del ciclista, ma solo una parte e quindi deve assorbire una sollecitazione minore.

Altro modo di vederla: prendi un gradino di 3cm ad alta velocità da seduto e con braccia tese e rigide, le ruote si sollevano di 3cm, il telaio si solleva di 3cm e il ciclista pure, la sollecitazione su ruote, forcella, carro eccetera è quella necessaria a sollevare 70kg di ciclista di 3cm in qualche millisecondo.
Lo stesso impatto preso con braccia morbide e sui pedali invece non provoca un innalzamento di 3cm del ciclista, ma solo del telaio, delle ruote e di una parte delle gambe. Il risultato è una sollecitazione minore di tutte le parti che sono "costrette" a sollevarsi.

Ecco , queste probabilmente erano le deduzioni che mi mancavano .... la mia curiosità era rivolta al "sistema" telaio e a come il comportamento del ciclista influisse su di esso ....
o-o
 

fabrylama

Scalatore
22 Marzo 2012
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una
Cosa e' la massa virtuale?

In fisica è un qualsiasi termine che compare in un'equazione con le dimensioni di una massa, ma che non è una massa realmente presente nel sistema.

Tornando al discorso principale, pensa al caso limite di un'automobile con sospensioni ideali che percorre a velocità costante una strada sinusoidale.

La massa sospesa dell'auto non subirà alcuna accelerazione, le forze agenti sul centro di massa della parte sospesa sono nulle perché il centro di massa ha velocità verticale uguale a zero, le ruote e il resto delle masse non sospese dovranno quindi sopportare solo le forze derivanti dal movimento sinusoidale della propria massa.

E' vero che sulle ruote graverà l'intero peso dell'auto, ma in modo statico, le ruote non dovranno "sollevare" la parte sospesa (perché resta ferma lungo la verticale), quindi la componente della massa sospesa che sarà presente nelle equazioni per il calcolo degli impulsi sarà nulla.


In assenza di sospensioni invece le ruote dovrebbero subire le forze necessarie a sollevare l'intera massa dell'auto, a questo si aggiunge poi il fatto, fino ad ora non trattato nella discussione, che le ruote non seguirebbero più la sinusoide ma saltellerebbero fra un dosso e quello successivo, aumentando notevolmente le forze in gioco.

Nel caso reale quindi c'è anche da considerare la diversa traiettoria delle ruote della bici dopo un urto, nel caso di presenza di un effetto ammortizzante dato dalle gambe la traiettoria sarà più vicina al terreno, minimizzando quindi il tempo di "volo" in cui la ruota non tocca terra.
 

Sergius

Apprendista Velocista
3 Agosto 2007
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In fisica è un qualsiasi termine che compare in un'equazione con le dimensioni di una massa, ma che non è una massa realmente presente nel sistema.

Quindi il ciclista non e' presente nel sistema se sta in piedi?


La massa sospesa dell'auto non subirà alcuna accelerazione, le forze agenti sul centro di massa della parte sospesa sono nulle perché il centro di massa ha velocità verticale uguale a zero, le ruote e il resto delle masse non sospese dovranno quindi sopportare solo le forze derivanti dal movimento sinusoidale della propria massa.

Appunto. In caso di gambe "ideali" il corpo (dalle anche in su) di un ciclista non subira' alcuna accelerazione, ma il telaio della bici si. La domanda iniziale, ricordo, era se un telaio si danneggia di piu' prendendo una buca da seduti o in piedi.
 

fabrylama

Scalatore
22 Marzo 2012
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Bici
una
Quindi il ciclista non e' presente nel sistema se sta in piedi?

E' presente in modo statico, chiaramente, ma "meno presente" nel regime impulsivo:
E' vero che sulle ruote graverà l'intero peso dell'auto, ma in modo statico, le ruote non dovranno "sollevare" la parte sospesa (perché resta ferma lungo la verticale), quindi la componente della massa sospesa che sarà presente nelle equazioni per il calcolo degli impulsi sarà nulla.


Appunto. In caso di gambe "ideali" il corpo (dalle anche in su) di un ciclista non subira' alcuna accelerazione, ma il telaio della bici si. La domanda iniziale, ricordo, era se un telaio si danneggia di piu' prendendo una buca da seduti o in piedi.
...
le ruote e il resto delle masse non sospese dovranno quindi sopportare solo le forze derivanti dal movimento sinusoidale della propria massa.

...
le ruote non dovranno "sollevare" la parte sospesa

...
In assenza di sospensioni invece le ruote dovrebbero subire le forze necessarie a sollevare l'intera massa dell'auto

Avevi letto tutto?
 

ibondio

Apprendista Cronoman
23 Dicembre 2010
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un cannibale ed un ferro
La moto da cross ha sospensioni piu' adatte a ricevere colpi forti, ma sia nella moto da strada, sia nella moto da cross le sospensioni ricevono il colpo prima del telaio. Quando la moto/bici entra in una buca/dosso, prende il colpo che e' proporzionale a velocita', peso e dimensione dell'ostacolo. Il fatto che sopra ci sia un corpo elastico o rigido e' ininfluente perche' il colpo ormai e' preso. Poi (ripeto POI), il colpo si trasmettera' a catena a quello che c'e' DOPO e quindi eventuali elasticita' serviranno ad ammortizzare per chi si prende il colpo DOPO.
Non a caso i telai di bici/moto/auto/camion e quant'altro, sono montati DOPO le sospensioni, altrimenti basterebbe mettere l'ammortizzatore in qualsiasi punto del mezzo. A rigore, secondo il tuo ragionamento, in bici basterebbe un reggisella a molla ;-)
Immagina il giochino delle palline legate a pendolo una appresso all'altra: tu lasci cadere la prima, l'urto si trasmette lungo la sequenza di palline e l'ultima si muove piu' o meno alla velocita' della prima (ipotizziamo un sistema senza dispersioni per semplicita'). Se al posto di una pallina qualsiasi metti una molla, questa ammortizzera' l'urto per le palline che vengono dopo, ma quelle che vengono prima il colpo se lo sono ormai preso per intero
Si chiamano masse sospese.
Ovvero tutto c'ho che sta sopra gli ammortizzatori.
Nel sistema Bici ciclista seduto, la massa sospesa è il busto, posso ipotizzare che sia circa il 50% della massa totale. Nel sistema bici ciclista sui pedali la stessa ipotesi mi fa pensare che si arrivi ad un 80%.
Prova a guardare la tecnica dei fenomeni di bike trial, tipo Brunotti per intenderci, saltano giù da diversi metri sfruttando l'effetto ammortizzante delle gambe. Proviamo ad immaginare cosa succederebbe alla bici se saltassero da quelle altezze seduti sulla sella. Secondo me si apre in due (non solo la bici:wacko:)
 

(Ale74)

Maglia Amarillo
17 Agosto 2010
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Qua
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Bici
sì -il carbonio è tornato ed è pure andato... ora rimetto in pista l'alluminio....
Secondo me il ciclista ha una peculiarità....non è un pezzo di legno rigido ma un essere umano senziente, dotato di intelligenzza che, quando entra in una buca, tende ad ammortizzare con gambe e braccia tirando verso l'alto la bici, prima perchè sa che se ci entra a manetta seduto in sella si fa male lui (forse più del telaio), poi perchè le ruote si sacagnano e tocca portarle a centrare.

Comuqnue, si può sempre provare e vedere dopo quante buche, prese da seduti, si rompe qualche cosa.
 

mescal

Bioesorcista
7 Settembre 2008
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quelle che non usa Peggio
Secondo me il ciclista ha una peculiarità....non è un pezzo di legno rigido ma un essere umano senziente, dotato di intelligenzza che, quando entra in una buca, tende ad ammortizzare con gambe e braccia tirando verso l'alto la bici, prima perchè sa che se ci entra a manetta seduto in sella si fa male lui (forse più del telaio), poi perchè le ruote si sacagnano e tocca portarle a centrare.

Comuqnue, si può sempre provare e vedere dopo quante buche, prese da seduti, si rompe qualche cosa.

ma tu riesci a pensare a tutte queste cose quando prendi un buca? Io cerco il calendario nella tasca per ripassare i santi, ma comunque sempre e solo dopo:face4:
 

Alessiuccio

Apprendista Cronoman
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Bianchi Sempre Pro Ultegra - Bianchi Impulso Veloce
Ciao :)
mi chiedevo una cosa , quella che è una curiosità scaturita da pensieri durante le mie uscite ...

...ma se percorrendo un pezzo di strada dissestata , o se nel centrare una buca che ci accorgiamo di non riuscire ad evitare , ci si alza leggermente dalla sella , cosa cambia (oltre a risparmiarci una botta al sedere :) ) a livello di sollecitazioni al telaio ??
Il baricentro non credo , dovrebbe rimanere quasi inalterato e variare solo a causa dello spostamento seppur minimo del nostro corpo ... ma tutto il peso andrebbe su entrambi i pedali e quindi a scaricarsi sul movimento centrale ...
Questo è meglio o è peggio ? O è ininfluente ?

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