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CONTINUA DINAMICA DELLA BICICLETTA Scopi ed obiettivi dello studio Nell analisi della dinamica della bicicletta si individuano i seguenti argomenti di.

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2 CONTINUA

3 DINAMICA DELLA BICICLETTA Scopi ed obiettivi dello studio Nell analisi della dinamica della bicicletta si individuano i seguenti argomenti di grande interesse: Equilibrio della bicicletta in moto rettilineoEquilibrio della bicicletta in moto rettilineo Analisi del moto della bicicletta in curva Effetto giroscopico delle ruote Redatto da: Giuseppe Bucci Enrico Franzoni Gianfranco Piccione Francesca Torricelli Giovanni Zanotti

4 Lo studio dellequilibrio della bicicletta in moto rettilineo ha lo scopo di determinare tutte le forze che agiscono su di essa durante un moto rettilineo uniforme su di un piano orizzontale. Una volta determinate le forze agenti sulla bicicletta è possibile calcolare il momento che il ciclista deve applicare ai pedali perché il sistema (bicicletta più ciclista) prosegua a velocità costante. Per semplificare il sistema si è deciso di rappresentare schematicamente la bicicletta e considerando la posizione del baricentro del sistema. Prima di iniziare lanalisi è bene richiamare lattenzione su due parametri: 1) parametro di attrito volvente rappresenta il disassamento della risultante della reazione vincolare del terreno rispetto alla verticale che passa per il centro della ruota; si verifica durante la rotazione. Tale disassamento è dovuto alle dissipazioni di tipo isteretico del materiale di cui è fatta la ruota. Equilibrio della bicicletta in moto rettilineo \

5 2) raggio del circolo dattrito : durante il moto la reazione del telaio sulla ruota, considerata costante in modulo e direzione, si mantiene tangente ad una circonferenza immaginaria detta per lappunto circolo dattrito. Per quanto riguarda la bicicletta, gli attriti sviluppati durante il moto sono molto ridotti, motivo per cui sia che hanno valori molto piccoli. Con i dati in nostro possesso abbiamo ipotizzato per la bicicletta =2 mm e =3 mm. Per esigenze grafiche, nello studio dellequilibrio, sia che sono stati rappresentati di dimensioni maggiori, anche se questo ha portato alcune imprecisioni (*). Passiamo allanalisi dellequilibrio vera e propria. Assegniamo un numero ai vari elementi della bicicletta: 1 ruota posteriore, 2 telaio, 3 ruota anteriore, 4 terreno. (*) Per chiarimenti riguardo alle definizioni di e si veda testo: Funaioli, maggiore, Meneghetti – meccanica applicata alle macchine – ed. Patron

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7 Le forze che agiscono sulla bicicletta: Fc = mV 2 /r : forza centrifuga Fp=mg : forza peso Scomponendo nelle direzioni degli assi: X) mV 2 /r + R x = 0 Y)mg – R y = 0 N.B: R y f a >= R x

8 Risolvendo il sistema: R x = -F c = - mV 2 /r R y = mg Calcolo i momenti rispetto a P: M centrifugo (P)=F c h sen mV 2 /r h sen gravità (P)=-h mg cos

9 Effetto giroscopico

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15 Spiegazione euristica dellimpostazione dinamica della curva: Bibliografia

16 Lezioni di meccanica applicata alle macchine. Volume I-II Editore Funaioli Alberto Maggiore-Umberto Meneghetti Fine


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