¿Que moto es más estable, una
de gran cilindrada o otra de pequeña ?. Tenemos una
discusión, ya que por un lado en una moto de gran
cilindrada el c.d.g. vendría determinado
practicamente por la moto siendo menos independiente
del piloto, al ser esta muy pesada, pero en cambio se
podria tumbar menos ya que el peso desplazado de la
vertical es mayor. Ademas una moto grande suele tener
el c.d.g más alto, con lo que sería más estable.
Pablo. Luanco. uov00782@correo.uniovi.es
En la "estabilidad" de
los objetos hay que considerar varios condicionantes:
1º Para un objeto apoyado sobre una superficie
horizontal hablamos de estabilidad como la capacidad
del objeto de retornar a su posición tras haberlo
inclinado un cierto ángulo. Para dos objetos de la
misma forma cuanto más bajo esté el centro de
gravedad(cdg), mayor ángulo se podrá inclinar sin
que la vertical que pasa por el cdg se salga de la
superficie de la base y consecuentemente el cuerpo
retorne a la posición inicial. Podemos decir asi que
cuanto más bajo el cdg más estable.
2º También para objetos apoyados en una superficie
podemos considerar el esfuerzo necesario para
volcarlo, en otras palabras la fuerza horizontal que
hay que aplicarles, en la parte alta, para volcarlos.
Como ahora el momento de la fuerza peso, que es la que
se opone al vuelco, es mayor cuanto más alto se
encuentre el cdg resulta que nos costará más volcar
un objeto cuanto más alto tenga el cdg. Empleando
otro concepto físico si el cdg es más alto se
aumenta el momento de inercia del cuerpo respecto al
eje de rotación que en este caso se encuentra en el
suelo; en el borde del objeto que se apoya sobre la
superficie. En este sentido es más estable cuanto
más alto esté el cdg.
3º En el caso de las motos debemos distinguir entre
cuando están paradas o cuando están en movimiento.
En el primer caso es de aplicación los criterios
anteriores pero como la base de apoyo es practicamente
nula (si las ruedas estan bien hinchadas) su
estabilidad es mínima pues se encuentran siempre en
equilibrio inestable y es necesario sujetarlas o
apoyarlas para que no se tumben.
4º Cuando están en movimiento el factor dominante en
la estabilidad es el llamado efecto giroscópico que
proporcionan las ruedas en rotación. Cuanto mayor es
el momento de inercia de las ruedas, para una misma
velocidad de rotación(w), mayor es el momento
angular(J) y más costará inclinarlas o lo que viene
a ser lo mismo más estable será. Como el momento de
inercia para un anillo (aproximación valida para las
ruedas de moto) es 1/2·M·R² , vemos que crece
proporcionalmente a la masa y al cuadrado de su radio.
El momento angular es J = I·w y como w=v/R
(v=velocidad lineal) nos queda para el momento
angular:
J = 1/2·M·v·R
Cuanto mayor es J mayor es el efecto giroscópico y
más estable es la moto
a) A igualdad de radio seran más estables la motos de
gran cilindrada que llevan ruedas más anchas y por
tanto de más masa.
b) Entre los ciclomotores y los scooter son más
estables los primeros ya que el radio de sus ruedas es
mayor. A cambio de la estabilidad los scooters tienen
más facilidad para acelerar pues al tener el momento
de inercia menor el par motor les proporciona más
rapidamente aceleración a las ruedas y los frenos las
detienen mejor.
Antonio Gros. Ceuta (España)
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