La Naturaleza nos sorprende cada instante con multitud de fenómenos que despiertan nuestra curiosidad. La Ciencia Nuestra de Cada Día es un espacio en el que Ángel Rodríguez Lozano nos incita a mirar a nuestro alrededor y descubrir fenómenos cotidianos que tienen explicación a la luz de la ciencia.
Cuando estamos parados sobre una bicicleta es casi imposible mantener el equilibrio, pero en el momento en el que comenzamos a movernos, la bicicleta se mantiene vertical sin problemas, como por arte de magia. En este estado lo que realmente nos mantiene en equilibrio son ¡las ruedas!
En una bicicleta en movimiento las ruedas están girando y ahí, en ese giro, está la clave del asunto. Existe un principio en Física que viene a decir que los cuerpos que giran tienden a mantener la dirección del eje de rotación contra cualquier intento de cambio. Esto es fácil de comprobar con una peonza. En reposo la peonza se cae, pero cuando gira se mantiene derecha con facilidad porque su eje de giro es vertical y tiende a continuar así. Si intentamos hacerla caer cuando está girando, no será fácil a no ser que detengamos su giro.
Con la bicicleta pasa lo mismo, cuando está rodando, las dos ruedas giran, pero, a diferencia de la peonza, el eje de rotación de cada rueda no es perpendicular sino paralelo al suelo y tiende a mantenerse en esa posición. Eso quiere decir que si nos inclinamos un poco, al cambiar la dirección del eje, las ruedas reaccionan en sentido contrario ayudándonos a conservar el equilibrio. Esa ayuda es tanto más evidente cuanto más rápido giran las ruedas, por esa razón, al iniciar el movimiento es más difícil mantenerse vertical que a velocidad moderada.
Hay muchos ejemplos de cuerpos en rotación que siguen esa propiedad.
En el circo estamos acostumbrados a ver a los malabaristas que sostienen platos apoyados sobre una vara. Si el plato gira se mantiene con facilidad en lo alto de la vara, si pierde movimiento de rotación, cabecea y cae.
La Tierra, debido a su giro diario alrededor del eje que pasa por los polos, apunta siempre hacia el mismo lugar del firmamento, hacia la Estrella Polar. Esa dirección la mantiene en todo momento del año, sin que el desplazamiento de la órbita alrededor del Sol modifique su posición, es más, gracias a ello gozamos de las estaciones.
Esta lucha por conservar la dirección de giro es una propiedad que los físicos llaman "conservación del momento cinético". También recibe el nombre de "efecto giroscópico" porque es el que se aprovecha en los giróscopos, unos aparatos que han desplazado a las brújulas para orientar a los aviones en vuelo y para mantener la orientación de los satélites artificiales.
La estabilidad del eje de rotación se utiliza también en artillería. Probablemente hayan oído decir que en el interior del tubo de un cañón se hace un rayado en forma de hélice. Ese rayado hace girar al proyectil alrededor de su eje en el momento del disparo y, de esa manera, sale apuntando hacia delante sin dar volteretas. Un cañón rayado mejora la puntería.
Así pues, la estabilidad en una bicicleta, y la de todos los ejemplos que hemos mencionado, se debe a una propiedad general de los objetos en rotación que los obliga a mantener la orientación del eje de giro.
Apoya a CienciaEs haciéndote MECENAS con una donación periódica o puntual.
35,6 millones de audios servidos desde 2009
Agradecemos la donación de:
Javi Zumaia
“En plena era de la desinformación, vuestra labor dedicada a la divulgación científica no hace sino aportar un balón de oxígeno a todos los amantes de la ciencia.”
Mecenas
Alberto Hernando
“A seguir bien:)”
Mecenas
Donación anónima
“Muchas Gracias”
Mecenas
Juan Luján
“Gracias por el placer del saber”
Mecenas
Javier Calpe
Mecenas
Fernando Bayon
Mecenas
Jesús López Tapia
“Querido Ángel. Me siento muy honrado de pertenecer a esta comunidad. Gracias por vuestro trabajo.”
Mecenas
Luis M Barreiro
Mecenas
Eduard Capell
Mecenas
Fernando Antonio Navarrete
Mecenas
Anónimo desde México
“Deseando que el 2021 nos encuentre fuertes para – apoyados en la ciencia – tratar de mejorar al mundo y a nuestra especie, les envío un abrazo agradecido por su esfuerzo y dedicación. Muchas gracias, Ángel y todo el equipo.”
Mecenas
Anónimo de Granada
Mecenas
Philip Schlup
Mecenas
Josep Pau Canal
Nuevo mecenas de Paypal
Angels Santesmasses
Mecenas
Peter O’Donovan
Mecenas
Oscar Greggio Ochoa
Nuevo mecenas de Patreon
Jordi Pardo Mani
“Mi contribución es modesta pero mi ánimo hacia vosotros enorme. “
Mecenas
Daniel Alfredo Tenorio
Mecenas
Santiago Machín Hamalainen
Mecenas
Juan Agustín Esteban Jiménez
Mecenas
Javier
Nuevo mecenas de Patreon
Oscar Eduardo Trujillo
Mecenas
Belén Rial Franco
Mecenas
Eduardo Hector Fernández
Mecenas
Norman Vasquez
Mecenas
José Luis Sanchez Lozano
Mecenas
David Valentín
Mecenas
Ignacio Arregui
Mecenas
Jacob Hughey Mecenas
Carlos Serrano Mecenas
Willem Reinders Mecenas
Juan Luis Jimeno Mecenas
David Bueno González
Mecenas
*Daniel César Román”
Mecenas