Topic tecnico sulla frenata

david_jcd ha scritto:

omissis...

Ora le domande...
1) Se mi voglio fermare ho bisogno della forza B, che suppongo agire nel mozzo, ma da dove viene fuori?
2) Quando freno bruscamente è perchè il momento della Fi è maggiore a quello della forza peso (o per via della coppia di forze Fi e B). Ma il polo di questi momenti sta nel mozzo o nel punto di contatto a terra del pneumatico?
Starebbe nel punto di contatto a terra se la ruota si bloccasse e non slittasse, ma se invece continua a girare e non slitta?

Clicca per allargare...

molto semplicemente:
1)la forza B nasce dal braccio di leva che il disco provoca sul mozzo.
quindi tu hai una ruota che gira libera poi di punto in bianco una forza contraria alla rotazione.
indefinitiva la decelerazione la imprimi alla ruota che...
2)la scarica a terra sfruttando il pneumatico.
il polo delle forze è dunque il sistema mozzo-disco-pinza (dove si gioca il tutto) che poi si trasferisce alla ruota.
per quello che riguarda lo slittare dipende dall'attrito della ruota con il terreno:
su superfici ad alto coefficiente la ruota non slitta perchè la forza impressa non è sufficente a "inchiodare" la ruota visto che tutta l'inerzia del sitema si scarica sul punto di contatto...
viceversa su quelle a basso coefficiente la forza è sufficiente a bloccare la ruota ma non la massa inerziale.
ciao ciao

david_jcd ha scritto:

Uhm... aspettate... sul mozzo dovrebbe anche essere in qualche modo trasferita la forza d'inerzia, giusto? ma allora qual'è il punto su cui è applicata?

Clicca per allargare...

sempre alla maccheronica...si si scarica tutta sul mozzo, anche sotto forma di torsione sel sistema mozzo forcella...
ciao ciao
però è almeno un anno che non tocco la fisica
ergo se di boiata si tratta...pace!

io l'ho immaginata così:
quando freni è come se producessi un vettore inverso ad F che agisce sul braccio di leva del disco, che infine si scarica sulla ruota producendo una decelerazione.
però ti ripeto, a termini tecnici siamo (cioè io) messi male!
ciao ciao

david_jcd ha scritto:

E se la forcella fosse rigidissima (il rigido ideale in fisica)?
la forca non fletterebbe..., ma cmq sull'asse della ruota agirebbe una forza che spinge in avanti, data dall'inerzia. Ma allora l'inerzia dov'è applicata? Nel CM o nell'asse?
Ho pensato che forse , siccome la bici è rigida, si possa supporre una forza applicata su di essa applicata in un punto qualsiasi, purchè la bici non cominci a cappottare... Ma è solo una supposizione.
D'altronde la dinamica sembrerebbe darmi ragione (la massa è la stessa, e l'accelerazione anche su ogni punto della nostra bike-corpo rigido)

Perdonami per le risposte un po' brusche, non voglio far passare per ignorante nessuno, ci mancherebbe!
E' che in un tema del genere se perdiamo rigore non ci capiamo più!

Clicca per allargare...

in quel caso se tutto fosse ideale l'inerzia si scarica tutta sull'asse che è perpendicolare credo.
ciao ciao
ps:non ti preoccupare delle risposte!

david_jcd ha scritto:

Il mio disegnino non è chiarissimo...
La Ff agisce sul disco e rallenta la ruota (perchè la forza Ff genera un momento di verso opposto al momento angolare della ruota e bla bla bla), questo è facile da capire...

Clicca per allargare...

si son d'accordo.

david_jcd ha scritto:

Ma questo succede anche quando la ruota è sollevata da terra, e in tal caso la forza B non c'è (altrimenti, se, con la bici sollevata da terra e la ruota che gira frenassimo, questa dovrebbe partire all'indietro)...
Mi sembra che ne posso arguire che la forza B dipende dalla forza d'attrito A e non dal freno, concordi?

Quando non freni non freni e non pedali, sulla ruota e sul disco non agiscono forze nè momenti (trascuriamo anche l'attrito volvente).

Si, penso anch'io...
Ciao!!!

Clicca per allargare...

sai cosa penso?
che la forza B sia una forza apparente...
o meglio che tutto si giochi sul sistema freno-ruota-attriti.
tra l'altro se giri la bici sottosopra e tira una pinzata secca, la ruota non parte indietro solo perchè tutta l'energia viene dissipata.
ciao ciao

Vediamo se posso contribuire in qualche modo......

Considerate che i miei studi risalgono al giurassico......

Allora..........secondo me c'è un buco nella impostazione del problemino..............

se tu trascuri il momento o la forza d'inerzia della ruota non credo sia corretto applicare poi il momento risultante della frenata tangenzialmente al disco....dovrebbe essere più corretto applicarla direttamente al mozzo con verso contrario al moto

si dovrebbe semplificare il tutto se applichiamo tutte le forze in gioco nel mozzo, ovviamente tutto questo finchè la forza B non superi il coefficiente d'attrito del pneumatico sul terreno, in tal caso la ruota comincia a slittare e le forze cambiano punto d'applicazione.......

david_jcd ha scritto:

Apparente mi sembra strano... una forza che mi rallenta ci dovrà pur essere! La forza apparente in questo caso è quella d'inerzia (quella che ci spinge in avanti quando freniamo), ed è per questo che la bici non parte indietro quando freniamo con la bici sottosopra. La forza B invece suppongo che sia sempre la stessa, indipendentemente dal sdr, ma dipendentemente (esiste ?) a A.
voglio dire, è facile capire come rallenta la ruota, ma il telaio e il biker?
Aspetta! forse ci sono!
Mettiamoci in un sdr inerziale, solidale col suolo.
Dunque, noi viaggiamo con la nostra velocità iniziale v_0.
Ad un certo punto freniamo ed abbiamo capito perchè la ruota rallenta. Se la ruota rallenta e siccome rotola idealmente (senza slittare), non può che rallentare il suo asse. il suo asse è vincolato al telaio. Quindi se rallenta lui rallenta anche il telaio, per la legge di newton F=ma (in questo caso B=ma). Dove m è la massa di bici + biker e a la decelerazione.
Che ne dici?
Ho sbagliato prima a decidere di metterci in un sdr solidale col biker perchè non sarebbe inerziale e i conti si complicano...

Clicca per allargare...

apparente se non ricordo male non è che non esista...ma è il risultato di altre forze...
secondo il mio pensiero tutto si gioca sulla velocità delle ruote e basta, tu agisci su di essa con un impulso dato dal freno e poi il tutto si scarica sul sistema.
naturalmente la velocità della ruota e la forza da applicare sono influenzate dalla massa del sistema stesso.
ciao ciao
ps:spetta che chiamo happy...

eheh
Domani se ho tempo mi applico con i vari vettori. o-o

Happykiller ha scritto:

eheh
Domani se ho tempo mi applico con i vari vettori. o-o

Clicca per allargare...

sapevo che avresti risposto all'appello!
aspetto!
ciao ciao

Mettiamo di dare una bella pinzata al freno anteriore,, il disco in quel caso tende a bloccarsi per via dell'attrito molto elevato con le pastiglie , la forza d'attrito va moltiplicata per un braccio pari al diametro del disco che ci da il momento applicato sull'asse di rotazione del mozzo, tale momento va ora diviso per il raggio della ruota e otteniamo la forza d'attrito fra pneumatico e terreno imposta dalla frenata, se l'aderenza del terreno sul pneumatico è superiore a tale attrito allora la ruota non slitta e siamo in una condizione abbastanza comoda da analizzare. Abbiamo dunque ora una forza che tende a frenare la bici, quella che tu hai chiamato A, e una forza che tende invece a spingere la bici in avanti che non è altro che l'inerzia applicata al CM del sistema bici+biker che hai chiamato Fi contrastata dalla forza peso dello stesso sitema (che hai omesso nell'analisi, mi pare). Ora la distanza fra il punto di contatto della ruota anteriore con il terreno e il CM del sistema bici+biker non è altro che il braccio sul quale si applicano le tre forze, se la forza A meno la forza peso è inferiore a Fi la bici frena e basta, se è superiore allora la ruota si blocca e il sistema tende a ribaltarsi con centro di rotazione nel punto di contatto istantaneo fra la ruota anteriore e il terreno.
Da qui se ne deduce che:
Per avere una frenata più efficace conviene tenere il più basso (e arretrato per scongiurare il ribaltamento) possibile il CM, cioè appiattirsi sul manubrio e tirarsi indietro
Visto che l'attrito del pneumatico è dato dal coefficiente di attrito per la forza con la quale le due superfici sono a contatto e visto che il trasferimento di massa verso l'anteriore fa aumentare la forza scaricata a terra dalla ruota anteriore e diumnuire quella del posteriore se ne deduce che all'anrteriore si può applicare una forza frenante maggiore senza che il pneumatico perda aderenza, a meno che non si arrivi al limite del ribaltamento, mentre al posteriore è sufficiente una forza frenante minore per raggiungere i limiti di aderenza dl pneumatico, da cui la necessità di dischi più grandi all'anteriore per sfruttare al meglio la frenata e la maggior facilità a far derapare il posteriore bloccando la ruota in frenata o semplicemente spostando avanti il peso e dando una leggera pinzata alla leva.....
Questo è quanto so e quanto mi basta per andare in bici!

david_jcd ha scritto:

....

La domanda che resta è: da dove viene il trasferimento di carico che ci porta a montare dischi da 203 davanti e solo 180 dietro?
Ho un paio di ipotesi, magari stasera le formulo bene e ve le scrivo.

Clicca per allargare...

durante la frenata, in un sistema inerziale, che quindi nn può essere quello bici-biker, compare una forza d'inerzia dovuta alla decelerazione appliacta nel centro di massa;

in questa nuova configurazione, se fate l'equilibrio dei momenti troverete che le reazioni vincolari tra ruote e terreno, sebbene diano sempre la stessa somma - il peso totale - si sono ripartite in maniera diversa, in aprticolare un aumento all'anteriore

inoltre, essendo l'attrito tar ruota e terreno dipendendte dalla reazione vincolare - il carico verticale gravante sulla ruota - la ruota anteriore potrà trasmetetre una forza frenante maggiore, compatibilmente con il coeff. d'attrito

ADexu ha scritto:

..... e una forza che tende invece a spingere la bici in avanti che non è altro che l'inerzia applicata al CM del sistema bici+biker che hai chiamato Fi contrastata dalla forza peso dello stesso sitema (che hai omesso nell'analisi, mi pare)....

Clicca per allargare...

è esatto che nn si può trascurare la forza peso, altrimenti niente attrito e niente frenata; è inesatto che questa conrasti la Fi, essendo tra loro perpendicolari

ADexu ha scritto:

se la forza A meno la forza peso è inferiore a Fi la bici frena e basta,

Clicca per allargare...

in realtà è una somma/confronto di momenti nn di forze, da qui il discorso di spostare il baricentro, e quindi i bracci dei momenti x influenzare la frenata