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CIENCIA A TU ALREDEDOR

La física de las bicicletas

¿Qué tiene que ver Isaac Newton con las bicicletas? ¿Hay una explicación científica detrás de la temida 'pájara' del ciclista? Y, sobre todo, ¿es posible formular las leyes del movimiento montado en bici? Sigue leyendo para averiguar qué fenómenos físicos se esconden detrás de una sencilla bicicleta

Diana López Actualizada 15/06/2010 a las 17:58
1 Comentarios
Aunque no pensamos en ellos al ir bici, un puñado de conceptos básicos de la física van con nosotrosHERALDO

¡¡RING RING!!
Casi todo el mundo sabe montar en bici, pero ¿realmente es tan fácil como pensamos? Aunque el ciclista experimentado es capaz de evadirse de cualquier concepto mecánico o físico para concentrarse en los baches de la carretera, silbar su canción favorita o sortear al autobús, el primer reto es mantener el equilibrio. Los científicos nos recuerdan la unión de fenómenos que actúan sobre una de las máquinas más perfectas que existen: la bicicleta.


¿CÓMO CONSEGUIMOS MANTENER EL EQUILIBRIO?
Albert Einstein afirmó que la vida es como montar en bici: para conservar el equilibrio hay que mantenerse en movimiento. No podía tener más razón. En primer lugar, solo disponemos de dos puntos de apoyo, las ruedas. A cero kilómetros por hora, la bici se inclina y nos damos de bruces en el asfalto. Sin embargo, un buen ritmo garantiza un trayecto sin incidentes, incluso con las manos metidas en los bolsillos.

La clave está en el movimiento. Si consultas tu viejo libro de Física comprobarás que montar en bici equivale a un repaso por algunos conceptos básicos, como velocidades lineales, energía cinética y potencial gravitatoria. Para mantener el equilibrio, por ejemplo, necesitamos recurrir al ‘momento angular’ o momento cinético. Este milagro de la física tiene dos características: magnitud y dirección. Por magnitud entendemos la fuerza generada por el movimiento giratorio de las ruedas. Cuando se mueven para ganarle la batalla a la fuerza gravitacional, avanzamos sin caernos. A mayor velocidad, mayor es el momento angular. De ahí que sea más difícil perder el equilibrio cuando aceleramos que cuando reducimos la velocidad. Para entenderlo un poco mejor, pensemos en una peonza: se mantiene vertical, aunque esté apoyada en una superficie muy pequeña, simplemente porque se mueve.

¿QUÉ TIENE QUE VER NEWTON CON LAS BICICLETAS?
Aunque a Newton siempre le interesaron más las manzanas que las bicicletas (hasta finales del siglo XIX no se populariza el uso de este vehículo), sus célebres leyes del Movimiento describen a la perfección la dinámica de la bicicleta. Recordemos su primera ley: “Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o movimiento rectilíneo y uniforme, a menos que actúe sobre él una acción o causa externa llamada fuerza”. Por eso, en una carretera llana, el ciclista avanza sin necesidad de darle a los pedales. Evidentemente, todavía hay que solucionar el problema de la fricción de los neumáticos sobre el pavimento. La segunda ley de Newton asegura que “la fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional a su aceleración”. Esto quiere decir que para una misma fuerza, la aceleración será mayor cuanto menor sea la masa del tándem bicicleta-ciclista. De ahí la legendaria delgadez de los ciclistas y la preocupación por introducir materiales cada vez más ligeros en las bicicletas, como la fibra de carbono. La tercera ley, acción-reacción, resume el contradictorio aunque necesario juego de energías puestas en marcha por este ingenio. Cuando damos a los pedales, la fuerza llega a la rueda trasera, que a su vez ejerce sobre el suelo una fuerza de acción. La reacción del pavimento es devolver una fuerza sobre la rueda trasera, de igual dirección pero de sentido opuesto. Es decir, siempre hacia delante.

¿CÓMO SE PRODUCE LA ‘PÁJARA’ DEL CICLISTA?
Aunque el término tiene su gracia, no resulta nada divertido para los profesionales del ciclismo. Se produce por el intenso ejercicio, que reduce a cero las reservas de hidratos de carbono del organismo. Mientras los ciclistas se dejan la piel para subir un puerto de montaña, sus músculos consumen una ingente cantidad de energía. Sin embargo, otros órganos vitales como el cerebro también necesitan el aporte de glucosa que circula por la sangre. Esta competencia desleal termina en hipoglucemia y se salda con la temida ‘pájara’, un bajón físico descrito como agotamiento intenso. ¿El secreto para combatirla? Consumir alimentos ricos en hidratos de carbono complejos como la pasta o el arroz.

CIENTÍFICOS SOBRE DOS RUEDAS
Solo a Leonardo da Vinci se le pudo ocurrir dibujar una bicicleta cuatro siglos antes de que se popularizara su uso. Curiosamente, la imagen que aparece en su obra ‘Codex Atlanticus’ recuerda mucho a las actuales. Además de líneas modernas, aparece perfectamente trazada una cadena impulsada por pedales. Pero en 1490 el mundo todavía era joven para soñar con bicicletas. En la Exposición Universal de París de 1889 es descrita como ‘el hada mecánica que multiplica los poderes del hombre’. Unos años después, los Curie parten de luna de miel en bicicleta. Albert Einstein también era aficionado a darle a los pedales. Una práctica inteligente, teniendo en cuenta que montar en bici provoca que nuestro cerebro se oxigene más y el cuerpo genere endorfinas.

PARA SABER MÁS:
La física de la bicicleta.


  • Blanca Ruby Orozco Mera21/06/10 00:00
    Buen trabajo muchachos, felicitaciones. Es así como se debe presentar la fisica a los estudiantes porque ella es un análisis de los comportamientos de la naturaleza y todo va impregnado de su aplicación como parte de la ciencia.


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