x Berghemrrader
Sei il primo che ha tirato fuori la questione
dell'effetto giroscopico. La tua considerazione è corretta. Il giroscopio ha la
tendenza al parallelismo. A una spinta sull'asse reagisce con una spinta perpendicolare. A una rotazione trasversale dell'asse reagisce con una rotazione trasversale perpendicolare. Pertanto ruotare (lievemente) il manubrio ad alta velocità fa inclinare la ruota verso l'esterno della curva...
Complimenti per la tempestività...
Questo è la pagina completa del buon vecchio Vittore Cossalter al quale tu ti sei riferito:
http://www.mecc.unipd.it/~cos/DINAMO...roscopici.html
Ma anche qui è spiegato bene:
http://www.themotorcycles.it/main_pa...roscopici.html
x Huey
Anche le tue considerazioni sullo stile di guida mi trovano d'accordo. Però, permetti, è errato dire che in una curva c'è
equilibrio di forze. Infatti, se così fosse la moto andrebbe via dritta secondo la
legge del moto rettilineo uniforme che si ha appunto in assenza di forze o con un insieme di forze di risultante nulla (le prime leggi dinamiche scoperte da Cartesio e Galileo). In curva sussiste un'accelerazione
centripeta, per cui non può esserci equilibrio di forze.
Non bisogna confondere le forze
reali con quelle cosiddette
apparenti. Per esempio, la forza centripeta è una forza reale ed è quella che fa curvare la moto. E' come se il veicolo fosse tenuto in un punto centrale fisso da una corda la cui tensione corriponde appunto alla forza centripeta.
Invece, la forza
centrifuga è la spinta che si sente a bordo del mezzo che curva e che spinge radialmente verso l'esterno, in quanto per inerzia ogni corpo tende a proseguire dritto.
In pratica, la forza centrifuga è uguale alla forza centripeta, ma vale solo per chi è solidale con il corpo rotante, non per chi osserva dall'esterno. Quindi, non si può dire che la forza centripeta equilibri la forza centrifuga;
sono solo i due lati di una medaglia.
Le figure che mostrano i diagrammi di forze di una moto inclinata dove compaiono le reazioni del terreno sulle ruote, il peso, la forza centripeta e l'effetto giroscopico mostrano una condizione equilibrata, ma si tratta solo di una parte della realtà e cioè della situazione dinamica
in un piano perpendicolare alla traiettoria della moto.
Infine, gli elicotteri hanno ovviamente un momento giroscopico e una coppia di rovesciamento, ma questa viene bilanciata
dall'elica verticale di stabilizzazione posta in coda. Se tale elica non ci fosse la cabina si metterebbe a ruotare come un frullatore. E' per tramite dello stabilizzatore sulla fusoliera che si comandano le virate dell'apparecchio. L'inclinazione del velivolo dipende poi da una condizione dinamica del tutto simile a quella di un aereo: peso proprio, forza centripeta, reazione dell'aria, etc... (Nota: anche su un aereo ci sono momenti giroscopici causati dalle eliche).
In generale
Mi pare che nella discussione non si sia considerato che una moto al di sopra di una certa velocità (di manovra) non curva per la rotazione del manubrio, ma per
l'inclinazione dei pneumatici. Infatti, è la sezione a
forma di cono degli stessi che ingenera il moto curvilineo. Se prendete un cono, lo rovesciate e lo sospingete che succede? Succede che questo rotola sul pavimento lungo un tracciato curvo. Ecco, questo è grosso modo il principio dei pneumatici per moto.
Ora, in aggiunta all'effetto giroscopico menzionato per primo da Berghemrrader, c'è da considerare anche
l'avancorsa e il
centro d'istantanea rotazione (CIR), influenzato dalla suddetta considerazione sui coni. Sull'avancorsa potete trovare tutta la documentazione che volete, per cui non mi dilungo. Sul CIR c'è pure molta informazione, ma due appunti sono forse utili.
Prendete un'
auto. Avete mai visto come si orientano le ruote anteriori in un a sterzata? Esse
divergono sempre (fuorché su certe grandi macchine movimento terra con snodo centrale). Perché? Perché se non facessero così striscerebbero sul terreno in ogni curva. Dovete pensare di tracciare una linea
perpendicolare a ciascuna delle 4 ruote e prolungarla verso il centro della curva. Le 4 rette s'incontrano in un punto che si chiama appunto centro d'istantanea rotazione. E' come un
fulcro ideale. Esso è tanto più vicino all'auto quanto più la curva è stretta.
Tornando alla moto, abbiamo visto che i pneumatici sono come dei coni (specialmente quando vengono schiacciati nell'inclinazione data dal pilota). Ognuno tende a rotolare sul terreno con una certa angolazione. E non è detto che il rotolamento di quello davanti sia perfettamente in sintonia col rotolamento di quello dietro. Ecco allora che per evitare lo strisciamento (che provoca forze di reazione) la gomma davanti fa ruotare il manubrio. In sostanza, la controsterzata dell'avantreno allontana un po' il CIR, facendo allargare leggermente la curva.
Come si vede,
l'effetto giroscopico e quello del CIR possono essere contrapposti (dipende dai casi). La controsterzata dovuta all'effetto giroscopico è una conseguenza dell'inclinazione della moto che inizia a percorrere una curva. Ostacolare tale controsterzata con le braccia rende la curva più dura (bisogna lavorare di più col corpo per voincere il momento d'inerzia del giroscopio). Per contro, la controsterzata allontana un po' il CIR e quindi aumenta il raggio di curvatura.
P.S.
Tutto questo in soldoni...
