Cómo montar en bicicleta
Aunque muchos niños de cinco años, frustrados pero impertérritos, no estén de acuerdo, para la mayoría de las personas es extraordinariamente fácil mantener el equilibrio sobre una bicicleta. Los pilotos profesionales de acrobacias pueden realizar literalmente trucos sobre cada parte de una bicicleta modificada sin tocar el suelo ni siquiera pedalear. Una vez que la bicicleta y el ciclista parten de una posición estacionaria, parece que la bicicleta se vuelve sorprendentemente estable en poco tiempo.
Entonces, ¿por qué no es más difícil mantener el equilibrio en una bicicleta de lo que aparentemente debería ser? La respuesta está en la naturaleza del equilibrio y en algunas leyes de la física. La parte más difícil de aprender a montar en bicicleta para muchas personas es crear suficiente impulso a través del pedaleo para permitir que la bicicleta se estabilice por sí misma. Una vez que el ciclista aprende a montar la bicicleta y a distribuir su peso, el resto depende de la física natural de las ruedas, el asiento, los pedales, los frenos y el manillar.
Una bicicleta contiene dos ruedas en alineación recta. A primera vista, parece que esto dificulta el equilibrio, pero la física lo facilita. Cuando una estructura como una rueda giratoria empieza a girar en una dirección alrededor de un eje central, quiere seguir moviéndose en esa dirección. A cierta velocidad, la fuerza centrífuga toma el control y hace que sea extremadamente difícil empujar o tirar de esa rueda en otra dirección. En el caso de una rueda de bicicleta que gira, la resistencia creada por la fuerza centrífuga es mucho más fuerte que la atracción de la gravedad hacia el suelo. Mientras las ruedas giren y estén orientadas en la misma dirección, es mucho más fácil mantener el equilibrio sobre una bicicleta que utilizar la fuerza para hacerla caer.
¿Montar en bicicleta mejora el equilibrio?
Si te preguntas cómo el hombre grande que pasa por delante de ti con un diminuto pantalón amarillo puede mantenerse en pie sobre algo tan delgado como una bicicleta, aliéntate con el hecho de que los científicos también se lo preguntan. Aunque hace tiempo que saben a qué velocidad se desplaza la Tierra alrededor del Sol, qué hacen las corrientes oceánicas profundas y cómo se llega a la Luna, el modo en que se combinan las distintas fuerzas para producir la estabilidad de la bicicleta sigue siendo objeto de investigación.
Muchos están de acuerdo en que las bicicletas se sostienen, al menos en parte, gracias a dos potentes giroscopios: sus ruedas. Un giroscopio es, apropiadamente, una rueda o una esfera que gira tan rápido que crea fuerzas que hacen difícil cambiar su orientación. Los científicos utilizan los giroscopios para medir los cambios de orientación.
Cuando una rueda de bicicleta gira, lo hace alrededor de una línea horizontal imaginaria que pasa por su centro, creando una fuerza en la dirección de su giro. Si intentas cambiar el eje horizontal cayendo a la izquierda o a la derecha, el giro traduce ese empuje en un movimiento de giro. Si te inclinas a la derecha, giras a la derecha; si te inclinas a la izquierda, giras a la izquierda. Los científicos llaman a este comportamiento precesión.
Por qué se puede hacer equilibrio en una bicicleta
Una bicicleta de equilibrio, bicicleta de carrera o bicicleta sin pedales o caballo dandi es una bicicleta de entrenamiento que ayuda a los niños a aprender el equilibrio y la dirección. No tiene pedales, ni transmisión, ni cadena, ni cambios, ni desviadores, ni rueda libre.
Las bicicletas de equilibrio se han fabricado tanto en metal como en madera. Puede ser una bicicleta normal a la que se le han quitado los pedales y las piezas relacionadas, o puede ser una bicicleta construida a propósito (especialmente para niños muy pequeños, para los que generalmente no hay bicicletas normales). Algunas están equipadas con frenos y vienen con neumáticos de aire o de espuma sólida[1] La mayoría de los diseños disponibles en el mercado tienen manillar plano[1].
Para que funcione correctamente, una bicicleta de equilibrio debe ser lo suficientemente pequeña como para que el ciclista pueda caminar con la bicicleta mientras está sentado cómodamente en el sillín, apoyando ambos pies en el suelo. El ciclista primero camina la bicicleta de pie sobre el sillín, y luego sentado en el sillín. Con el tiempo, el ciclista se siente lo suficientemente cómodo como para correr y “patinar” mientras conduce la bicicleta, y luego para levantar ambos pies del suelo y navegar mientras se equilibra sobre las dos ruedas.
Cómo mantener el equilibrio en una bicicleta para adultos
Utilizando un análisis matemático que muestra cómo los distintos valores de las masas y su posición producen estabilidad o inestabilidad, los investigadores determinaron que no son necesarios los efectos giroscópicos ni de trayectoria para la autoestabilidad. Construyeron una bicicleta con dos ruedas pequeñas, cada una de ellas con un disco contrarrotante para eliminar los efectos giroscópicos, y con el eje de dirección situado detrás del punto de contacto de la rueda delantera, lo que daba a la máquina una estela ligeramente negativa. Cuando se le da un buen empujón, la bicicleta experimental se balancea con éxito si va lo suficientemente rápido (más de 5 mph). Si la golpeas hacia un lado mientras está en movimiento, se endereza sola. Al igual que un ciclista humano, la bicicleta sin conductor gira el manillar en la dirección de la caída, incluso cuando se eliminan los efectos giroscópicos y de la trayectoria. La causa es que el centro de masa del conjunto de dirección delantero de la bicicleta de prueba está más bajo que el del cuadro trasero y por delante del eje de dirección, explican los investigadores. En una caída, la parte delantera tiende a caer más rápido, y esto hace que gire en la dirección de la caída.
