¿Cargando la rueda delantera en un giro brusco?

Al girar bruscamente a alta velocidad, ¿tiene sentido cambiar el peso para reducir el riesgo de patinar?

No veo el sentido de hacerlo. Ambas ruedas se apoyan en el mismo ángulo contra el suelo sin importar cómo se distribuya el peso. Que la rueda empiece a patinar depende únicamente de las propiedades del neumático/carretera y de este ángulo, no de la fuerza que actúa a lo largo. Pero un amigo mío, que tiene más experiencia que yo en ciclismo (y menos en física elemental) insiste en que es mejor "equilibrar el peso" cargando más la rueda delantera.

¿Hay algún argumento para esta última afirmación, suponiendo neumáticos delanteros y traseros idénticos?

En términos generales, la fricción lateral que puede lograr un neumático es directamente proporcional a la carga vertical sobre él. Si uno pudiera "cargar" la rueda delantera verticalmente sin agregar más carga lateral, en teoría ayudaría, pero dudo que sea posible hacerlo de manera confiable. Es mejor trabajar simplemente manteniendo todo estable.
(Esto se complica aún más si el neumático está físicamente inclinado, ya que se vuelve muy difícil aumentar la fuerza hacia abajo sin aumentar simultáneamente la fuerza hacia afuera).
Me imagino que también depende del grado de giro y si es un giro plano o con bermas, así como la longitud del giro. Como la física involucrada cambiará si puede presionar su peso en una berma en lugar de simplemente girar en una curva cerrada sin una berma adecuada.
@NateWengert: si la curva está inclinada, entonces todo no es un problema.
Voto para cerrar esta pregunta como fuera de tema porque cuando el debate sobre el peso y la masa son diferentes aparece en los comentarios, pertenece a Physics.se
No estoy de acuerdo con lo que mi estimado colega @mattnz. Si tal pregunta estuviera en [physic.se], sin duda sería sobre el tema. Pero también es tema aquí, porque se trata de ciclismo y técnica de ciclismo. Estoy votando para mantenerlo.
¿Tenemos una medalla para "Pregunta que genera las respuestas más controvertidas"..... Si es así, tenemos ganador...
@mattnz Aunque mi opinión exaltada de mí mismo dice que cuando finalmente lo haga, mi respuesta terminará con toda disputa (para citar parcialmente una frase de Dune :-).

Respuestas (4)

Hablo desde mucha más experiencia en MTB que en carretera, pero la carretera es similar.

El deslizamiento de la rueda delantera tiende a ser más severo que el trasero, en términos de resultado de recuperación o no recuperación. Los novatos se alejan instintivamente del frente, se sientan erguidos y se inclinan hacia atrás cuando las cosas se ponen difíciles, descargando la rueda delantera e induciendo un deslizamiento de la rueda delantera, lo peor que se puede hacer.

Por lo tanto, es mejor indicar a un conductor menos experimentado que cargue más la rueda delantera. De esta manera, cuando el equilibrio es menos que perfecto, es más probable que sea la rueda trasera la que se deslice, y el instinto natural reequilibrará el peso a una distribución más uniforme, permitiendo una mayor posibilidad (si es escasa) de recuperarse.

Su física ignora los factores humanos, le indica a un novato que cargue la rueda delantera, en un par de millones de kilómetros si conduce, ya no necesita hacerlo.

El problema con la idea de simplemente cargar la parte delantera (principiantes o cualquiera) es que para hacerlo, debe cambiar la distribución del peso hacia adelante justo antes o durante las curvas. Lo que significa que está aplicando una fuerza hacia adelante mientras intenta girar. Obtiene mejores resultados aplicando una fuerza hacia abajo (a ambas ruedas) y aumentando la tracción en ambas ruedas mientras gira.
Un novato necesita progresar desde la respuesta instintiva de "recuperación del peso" mediante el equilibrio del peso, hasta la carga dinámica de la bicicleta. Si intenta que el novato cargue dinámicamente la bicicleta cuando todavía está tirando de las barras en una esquina, se encontrará con una serie de lecciones difíciles.
Estoy parcialmente de acuerdo con eso, pero diría que es mejor que aprendan a "quedarse quietos" y reducir la velocidad a una velocidad razonable, y luego aprender a cargar ambas ruedas una vez que hayan dejado de lado el instinto de "inclinarse hacia atrás". . Parece innecesario tratar de enseñar una habilidad intermedia que es menos eficiente, hace que girar sea más difícil y eventualmente debería abandonarse.
En una situación práctica de 'coaching', absolutamente de acuerdo, en una situación de conversación con un novato (donde estas preguntas surgen con mayor frecuencia), dudo en hablar sobre las cosas complejas y sutiles que el novato nunca recordará. ¿Por qué a todos los esquiadores de nieve principiantes se les enseña a quitar nieve, a pesar de que es la peor manera de detenerse la gran mayoría de las veces, y no se vería muerto a ningún esquiador avanzado haciéndolo? Porque los mantiene vivos para convertirse en esquiadores avanzados :)
El deslizamiento de la rueda delantera tiende a ser más severo que el trasero [...] Por lo tanto, es mejor instruir a un conductor menos experimentado para que cargue más la rueda delantera. - y esta era mi pregunta original: ¿agregar peso a la rueda reduce la posibilidad de patinar ? Si lo hiciera, entonces un ciclista 2 veces más pesado habría podido curvar 2 veces mejor que el más ligero. esto es falso
Su lógica es defectuosa: un ciclista dos veces más pesado necesita el doble de fuerza para curvar a la misma velocidad, genera el doble de fuerza con su peso, por lo que gira a la misma velocidad que un ciclista más ligero. En cuanto a si afecta la posibilidad de patinar, equilibrar la fuerza en la rueda reduce la posibilidad. Agregar peso a una rueda con poca carga reduce la posibilidad, agregar peso a una rueda con mucha carga reduce la posibilidad de que esa rueda patine, pero el peso proviene de la otra rueda. Se trata de una distribución uniforme.

El esta en lo correcto.

1) en ciclismo, el peso se reparte más en la rueda trasera (70 trasera-30 delantera aprox.). Entonces, incluso suponiendo que ambas ruedas estén en el mismo ángulo de inclinación, la parte delantera perdería tracción primero (fricción proporcional a la fuerza de reacción). Esto se debe a que la rueda delantera tiene menos límite de 'agarre' que la rueda trasera.

2) Cuando el ciclista comienza a tomar una curva o corregir la curva, las dos ruedas no se inclinan exactamente en el mismo ángulo. La rueda delantera inclina y dirige la bicicleta (vea la figura). En un modelo simplificado, puedes pensar que la rueda delantera es el único componente de tu bicicleta que 'corrige' la fuerza centrífuga para el giro. Para corregir las curvas, la rueda delantera necesita 1) contraviraje para equilibrar la inclinación y luego 2) cambiar la dirección de manera adecuada. Todo el proceso hace que la rueda delantera pierda agarre más fácilmente (la rueda trasera cambia de dirección menos que la delantera).

Puedes ver el video de la respuesta de Criggie de que la rueda delantera perdió agarre, justo después de que trató de corregir la 'inclinación' y el 'radio de giro'.

3) la rueda delantera también tiene menos parche de contacto (debido a la distribución de carga nuevamente). Esto se puede verificar cuando estás en la posición normal de ciclismo, el neumático trasero generalmente se 'aplana' un poco más.

Video:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Impulso parcial: impulso que se comparte entre la rueda delantera y trasera (del ciclista y la bicicleta misma)

Impulso del ciclista: al tomar una curva, la bicicleta generalmente bosteza en un ángulo con respecto al impulso 'original' (para girar). Es por eso que necesitamos inclinarnos, para equilibrar el impulso 'original' que provoca el par en la dirección de rodadura.

¿Por qué la rueda delantera se inclinaría más que la rueda trasera?
Gracias por preguntar, no fui preciso. Me refiero a que la rueda delantera se inclina y gira
el frente perdería tracción primero (fricción proporcional a la fuerza de reacción) También la fricción que proporciona aceleración hacia el centro del giro es proporcional al peso. La relación de los dos depende solo de la velocidad y la curvatura, no del peso. De lo contrario, hubiera sido más fácil tomar una curva para ciclistas pesados ​​que para ciclistas livianos, ¡proporcionalmente a su peso!
¿Quiere decir que hay una combinación óptima de (velocidad y curvatura) que un ciclista puede lograr y que no está determinada por la masa del ciclista? Estoy de acuerdo con eso. Pero ese es un modelo simple, para una rueda. Una bicicleta tiene dos ruedas y la fuerza centrífuga se produce principalmente en la rueda delantera.
Si la rueda delantera produce la mayor parte de la fuerza centrífuga, significa que la rueda delantera tiene una aceleración centrípeta más alta que la trasera y la bicicleta gira.
@ojs no necesariamente, debo aclarar que debe estar precisamente en la entrada de la esquina. La moto necesita guiñar para cambiar de dirección, es entonces cuando es fácil que la rueda delantera pierda adherencia.
Si lee el enlace de racecardynamics, dice explícitamente que mover la distribución del peso hacia adelante hace que el vehículo subvire y hacia atrás, sobreviraje.
@ojs Creo que debería modelar una bicicleta como curvas de baja velocidad (que es lo que describe mi diagrama, no hay deslizamiento ni deslizamiento), y no una dinámica de automóvil de carreras con ángulo de deslizamiento.
Creo que deberías leer el artículo sobre neumáticos: racingcardynamics.com/racing-tires-lateral-force . Explica cómo funciona el ángulo de deslizamiento y por qué es diferente del deslizamiento. Los neumáticos de las bicicletas se deforman visiblemente al andar, cuando se inclina la bicicleta la deformación también es lateral.
Hola, ojs, 'A medida que aumenta el ángulo de deslizamiento, comienza a ocurrir algo de deslizamiento en la banda de rodadura del neumático. Si el ángulo de deslizamiento aumenta aún más, eventualmente el neumático se “aflojará” y se producirá un deslizamiento en toda la zona de contacto.' Están relacionados, perdón por ser vago que te confunde que los dos son lo mismo
Relacionados, pero diferentes. En curvas estables, no hay mucho deslizamiento. Si intenta corregir el subviraje girando el manillar, se encontrará muy rápidamente en la zona de deslizamiento.
@NhânLê En su dibujo, ¿para qué se queda la flecha roja en negrita marcada como "Impulso del ciclista"? El impulso físico del ciclista es paralelo a la velocidad del ciclista, que no es donde apunta la flecha roja.
@user3608247 durante las curvas, la dirección de la bicicleta está en ángulo con el impulso (llevar adelante).
¿Por qué la rueda trasera no está alineada con el impulso, la bicicleta ya se está deslizando? ¿Y qué es el impulso parcial?
@ojs, ¿podemos estar de acuerdo en que realmente no hay ángulo de deslizamiento en el neumático de la bicicleta? Aquí hay un ejemplo: 1i5xzk3a0sxv1sgs1s21c5fb.wpengine.netdna-cdn.com/wp-content/…
@ojs el diagrama exagera, pero quiere decir que tanto la rueda delantera como la trasera contribuyen al CF y 'corregen' el impulso resultante. Debería haber dibujado el impulso resultante, que es un ángulo (en promedio, una distribución de peso de 50-50) entre la parte trasera y la delantera.
@NhânLê durante las curvas, la dirección de la bicicleta está en ángulo con el impulso : el impulso es el producto de la masa y la velocidad. Nunca está en ángulo con la velocidad.
@ user3608247 Correcto, el impulso nunca está en ángulo con la velocidad. Dije 'la bicicleta está en ángulo con el impulso', en dirección de guiñada. Y es por eso que necesitamos inclinarnos, para equilibrar el CF en la dirección de balanceo.
¿Qué tiene que ver la inclinación con el agarre lateral y la distribución del peso adelante-atrás? ¿Qué es el par en la dirección de laminación? Esto tiene menos sentido con cada edición.
@ojs, ¿podría referirse a qué declaración lo confunde? Para su pregunta, la rueda delantera hace toda la inclinación. Imagínese en el marco de referencia del ciclista (y la bicicleta), para inclinarse, debe girar la rueda delantera. Habrá una fuerza actuando sobre la rueda delantera (fricción en este caso) que hará rodar y guiñar la bicicleta. Esta acción inicial hace que la rueda delantera experimente más fuerza 'lateral' que la trasera. ¿Estás de acuerdo?
La parte más confusa es el intento de diagrama de cuerpo libre. También parece estar usando la palabra "lean" para algo diferente de su significado estándar en inglés. Parece que estás confundiendo fuerzas e impulso. Y así...
Por cierto, con respecto a la afirmación de que los neumáticos de bicicleta no tienen deslizamiento lateral, encontré este documento con medidas: bicycle.tudelft.nl/tiretesting/dressel2010measuring.pdf
@ojs Estoy de acuerdo en que el diagrama de cuerpo libre necesita revisión. En segundo lugar, integral de F a lo largo del tiempo = cambio de momento o m.delta(v). No veo problema con eso. Lean no es una palabra científica y es ambigua. Estoy de acuerdo. Pero hice una búsqueda 'lean the bike' y los resultados son los que esperaba.
@ojs Corrigí y eliminé el ángulo de deslizamiento lateral, hice una suposición y estaba equivocado. En cualquier caso, el documento describe el ángulo de deslizamiento lateral (menos de 5 grados) con un ángulo de inclinación cero. Creo que el deslizamiento lateral podría considerarse con seguridad como insignificante para el análisis del diagrama de cuerpo libre con fuerzas que actúan sobre la rueda de la bicicleta. Esto es interesante, escribiré un blog sobre esto y mejoraré la respuesta durante el fin de semana.
@ols Te invito a tener una discusión en mi blog sobre la dinámica en las curvas. La afirmación es que la rueda delantera experimenta más fuerza lateral (fricción) para "guiñar" y "hacer rodar" la bicicleta, en lugar de simplemente proporcionar fuerza centrípeta. Enlace aquí: nhanlebike.blogspot.co.uk/2016/05/…
Los comentarios no son para una discusión extensa; esta conversación se ha movido a chat .

Personalmente, he sufrido dos deslizamientos de las ruedas delanteras, uno en la carretera y otro en una pista seca.

Aquí está el de la carretera:

Tener más peso en la rueda delantera aumentará temporalmente el tamaño de la zona de contacto. Si su bicicleta+ciclista pesa 200 libras y la presión de su llanta/llanta es de 100 PSI, entonces cada llanta soporta 100 libras y tendrá un área de parche de contacto de 1 pulgada cuadrada (las medidas imperiales funcionan bastante bien aquí, lo siento)

Entonces, si carga la rueda delantera con otras 5 libras, el área del parche de contacto aumentará en un 5%.

La desventaja es que si de todos modos te vas a deslizar, agregar peso al frente en el momento equivocado hará que te deslices con más fuerza.

Además, el peso en la parte delantera es el peso que se ha desprendido de la parte trasera. Un paso hacia afuera de la rueda trasera es más controlable, pero aún así no es una experiencia agradable.

La mejor respuesta es llegar a la esquina a una velocidad que pueda manejar, no demasiado rápido, pero lo suficientemente rápido como para mantener el impulso durante el giro.

Notas: el video de arriba es del manillar. Es una curva empinada a la izquierda, famosa por la "patada" en el lado izquierdo. Exacerbado por la línea pintada de blanco y que estaba frenando en la esquina. Logré recuperar el deslizamiento de la rueda delantera, pero en ese momento estaba cruzando la carretera. Otro metro de camino y habría recuperado el control.

Golpear esa línea blanca mientras estaba al borde de la tracción es lo que finalmente lo hizo. Ajustar su radio de giro en la mitad de la esquina tampoco ayudó. Personalmente, habría entrado en ese giro más ancho (más ancho que lo que hiciste, permaneciendo más ancho más tiempo, mientras restregaba la velocidad allí) y luego, cuando quitaste los frenos, apunta un giro de radio constante para cortar ese vértice oculto. - #ArmChairCiclismo

Bajar el centro de gravedad al tener peso en el pedal exterior ayuda con la estabilidad, así como sentarse sobre la rueda trasera para aumentar el agarre de frenado en la rueda trasera. Como tal, según mi experiencia, no es aconsejable frenar durante el arco de la esquina, ya que es más probable que pierda tracción.

Dado que esto no está de acuerdo con las otras respuestas, sería útil si pudiera explicar su razonamiento o proporcionar enlaces a fuentes autorizadas, en lugar de simplemente hacer declaraciones.
¿Cargando la rueda delantera en un giro brusco?
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