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).
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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.