¿Por qué las bicicletas tienen tracción trasera?

Esta es una pregunta interesante. Los estudiantes que estudian mecánica en su +2 definitivamente deberían tratar de pensar en este problema.

Esto se debe a la fricción. En una bicicleta, hay 2 tipos de fuerzas de fricción que actúan. Uno en la rueda delantera (f1) y el otro en la rueda trasera (f2). Veamos en qué direcciones actúan estas fuerzas.

Dado que la rueda trasera tiende a moverse hacia adelante, tiende a empujar el suelo hacia atrás y, según la tercera ley de Newton, el suelo empuja la rueda trasera hacia adelante con “una fuerza igual y opuesta”. Ahora la rueda delantera, junto con toda la bicicleta, tiende a moverse hacia adelante debido a la rotación de la rueda trasera. Esto provoca una tendencia de la rueda delantera a empujar el suelo hacia adelante, y esta vez el suelo empuja la rueda delantera hacia atrás con la misma fuerza. Por lo tanto, la fricción en la rueda trasera está en la dirección hacia adelante y la fricción en la rueda delantera está en la dirección hacia atrás. Si la bicicleta va a avanzar, la fuerza en la dirección hacia adelante (f2)> la fuerza en la dirección hacia atrás (f1).

Ahora también hay fuerzas verticales que actúan sobre las 2 ruedas de la bicicleta. Estas reacciones desde el suelo equilibran el peso de la bicicleta más el ciclista. En una bicicleta normal, el peso del conductor está soportado principalmente por la rueda trasera, de ahí la reacción en la rueda trasera (r2)> reacción en la rueda delantera (r1). Ahora sabemos que la fricción máxima ejercida sobre un objeto = [matemática] n ∗ r [/ matemática]

donde [math] n [/ math] = coeficiente de fricción del suelo y [math] r [/ math] = reacción del suelo. Entonces, solo si r2> r1, podemos estar seguros de que f2> f1. Si en una bicicleta normal, el mecanismo de conducción se cambió a una tracción delantera, podría ser posible que aunque pedalea y la rueda delantera se mueva, se deslice por el suelo sin mover la bicicleta. Porque la fuerza de fricción en la dirección hacia atrás (que ahora actúa en la rueda trasera) es más que la fuerza de fricción en la dirección hacia adelante, en la rueda delantera.

En este tipo de bicicleta:

El peso del conductor es soportado por la rueda delantera. Por lo tanto, r1> r2 y f1> f2. Por lo tanto, podemos mover con éxito la bicicleta hacia adelante utilizando los pedales unidos a la rueda delantera. Me alegra que alguien haya tenido la idea de usar una tracción trasera y cambiar el peso del conductor a la rueda trasera. Esto condujo al desarrollo de ciclos más seguros y cómodos.

No todas las bicicletas tienen tracción trasera. ¿Alguna vez has visto el triciclo de un niño? Aunque no muy eficiente.

Aquí hay algunas alternativas mejores tomadas con imágenes de Google

En general, dado que controla la dirección con la rueda delantera, es más fácil transferir la potencia del pedal a la rueda trasera.

Los ejemplos más obvios de bicicletas con tracción delantera son los viejos vehículos de ruedas altas:

Por supuesto, una vez que se perfeccionó la transmisión por cadena, parecía razonable llevar la potencia a las ruedas traseras en lugar de a la delantera para mantener mejor el empuje y la dirección por separado, lo mismo que se hacía en los primeros automóviles. En el caso de los automóviles, solo más tarde se descubrió que hacer que el motor impulsara las ruedas delanteras significaba más espacio en la cabina para pasajeros y carga, pero requería una ingeniería más cuidadosa para obtener buenas características de manejo. No existe tal motivación para las bicicletas, aunque algunas personas reclinadas se benefician de una cadena más corta al usar la tracción delantera.

Existe un considerable potencial para que las bicicletas de dos ruedas motrices proporcionen una tracción mejorada en todo terreno. Un primer ejemplo tenía un cable simple y flexible que conectaba las ruedas delanteras y traseras. Los ejemplos posteriores parecen utilizar la transmisión por cadena o eje para conectar la alimentación a la rueda delantera.

Porque es un diseño mecánico más simple que tener que resolver el problema de integrar la dirección de la rueda delantera y el sistema de transmisión.

Algunos no, pero la mayoría sí.

El factor de forma más común para las bicicletas implica la dirección delantera y una rueda trasera fija en línea con el cuadro. Transferir el torque a una rueda fija en línea con los pedales (mediante cadena, correa) es mucho más simple (y más barato) que tener que pasar por un enlace para pivotar con la rueda delantera.

Además, los caballitos son divertidos.


el flevo
holandés

costoso
MUY difícil de manejar
tenga en cuenta la bisagra en el medio del marco, más sin manillar
wle

Es prohibitivamente difícil construir una bicicleta de cadena, engranada con tracción delantera o con 2 ruedas. También es innecesario. La mayoría de las bicicletas ponen el mayor peso en la rueda trasera de todos modos.

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