La física de mi bicicleta

Curso 2016-2017

edificios

Alumno/a:

David Tomás Guardiola

Tutor/a:

Pedro Martínez Martínez

Resumen




La bicicleta es un trasporte sostenible que usa como motor a la persona que la conduce. Es por esto que hemos indagado en los diferentes interrogantes que conciernen a la física de una bicicleta. Primero buscamos información sobre el comportamiento de este vehículo para aclarar de forma general el movimiento de una bicicleta y entender su funcionamiento.

Después seleccionamos una bicicleta de montaña, por sus características ordinarias. En definitiva un modelo común, que podemos encontrar en la mayoría de hogares… Nos centramos en realizar tres experimentos clave para explicar de forma científica el comportamiento de este vehículo. Primero, nos ocupamos de encontrar su centro de gravedad con una técnica sencilla pero muy eficaz. Colgamos la bicicleta de diferentes puntos trazando diversas líneas para encontrar dicho punto. Así también pudimos hablar un poco de la posición del ciclista según la inclinación del pavimento. En segundo lugar, quisimos saber cuál era la fuerza de frenado en diferentes situaciones: la fuerza mínima para mover una maneta de freno, para que las zapatas de freno tocaran la llanta y para que se bloqueara una rueda. Cabe decir que el experimento fue realizado con la bicicleta libre, sin ocupante. Para conseguir esto, confeccionamos un sistema de polea en el laboratorio de física. Podemos considerar esto como una “situación ideal”.

El tercero y último fue estudiar las trasformaciones de velocidad entre las marchas. Así pudimos conocer las diferentes ganancias y el desarrollo métrico de las ruedas. Llevamos a cabo este experimento equipando la bicicleta de diferentes sensores, también en el laboratorio de física. Colocamos sensores en los diferentes platos y piñones a la vez que en la rueda trasera. También utilizamos fórmulas para comprobar los resultados que obteníamos de forma empírica y relaciones cinéticas. Como resultados obtuvimos dos áreas en las que dividimos la bicicleta por su centro de gravedad.

En cuanto a los frenos observamos diferentes fuerzas, siendo la fuerza mínima para frenar una rueda la de 14’5 Newtons la más destacable. Las relaciones de ganancias y los desarrollos métricos dieron resultados esperados, con alguna relación interesante. Las conclusiones más relevantes de esta investigación han sido: que el equilibrio de una bicicleta es más estable cuanto mayor sea su velocidad, la inclinación del ciclista según la trayectoria, la fuerza mínima de frenado dicha anteriormente, las relaciones más importantes de marchas… Es por esto que también hicimos notar que una bicicleta es una buena máquina para aprovechar el esfuerzo humano y desplazarse de forma económica, sostenible y saludable.