Formula matematică a mersului pe bicicletă

Ecuaţia ia în calcul inerţia, forţele giroscopică şi centrifugă, dar şi forţa de gravitaţie, şi are nu mai puţin de 31 de numere şi simboluri. Se spune că puţine lucruri sunt la fel de simple ca mersul pe bicicletă. Cercetătorii au descoperit însă că mersul pe două roţi este foarte complicat.

Oameni de ştiinţă din trei ţări au avut nevoie de mai bine de trei ani pentru a pune la punct o formulă matematică menită să simuleze ceea ce majoritatea copiilor învaţă deja până la vârsta de 10 ani: mersul pe bicicletă. Ecuaţia complexă, ce ia în calcul inerţia, forţele giroscopică şi centrifugă, dar şi forţa de gravitaţie, are nu mai puţin de 31 de numere şi simboluri şi nouă perechi de paranteze, scrie „The Daily Telegraph".

Formula poate fi rezumată astfel: forţele de inerţie + forţele giroscopice + efectele gravitaţiei şi forţele centrifuge = înclinaţia corpului şi forţa de torsiune aplicată ghidonului bicicletei. Sau, mai simplu, dacă nu pedalezi destul de repede pentru a te mişca în timp ce menţii bicicleta dreaptă, vei cădea.

Ecuaţia la care au ajuns cercetătorii din Olanda, Statele Unite ale Amercii şi Marea Britanie a fost dată publicităţii de compania Halfords, lider pe piaţa britanică de biciclete, în ideea de a le furniza părinţilor ponturi utile atunci când îşi pun pentru prima oară copiii în şa.

„Se pare că mersul pe bicicletă este mult mai complicat decât pare. Odată ce ai ajuns să stăpâneşti tehnica pedalatului, va fi, aşa cum se spune, ceva ce nu se uită toată viaţa, dar e o adevărată ştiinţă în spatele acestei îndemânări", spune Paul McClenaghan, directorul de vânzări al Halfords.

Utilă pentru proiectanţi

Doctorul Arend Schwab de la Universitatea Tehnologică Delft din Olanda, care a colaborat la elaborarea ecuaţiei, a explicat că, de la inventarea bicicletei, în 1860, matematicienii au tot încercat să explice mişcarea şi abilităţile unice de echilibru ale acestui vehicul folosind principiile mecanicii newtoniene. „Acum mai bine de o sută de ani, oamenii încercau să-şi dea seama cum un vehicul cu două roţi, care a primit un impuls, o împingere, rămâne în echilibru", explică Schwab.

Calculul matematic al mersului pe bicicletă şi descoperirile ulterioare ar putea conduce la îmbunătăţirea designului vehiculelor pe două roţi, care ar putea deveni mai stabile şi mai sigure. Folosind această ecuaţie matematică se va putea simula mişcarea unei biciclete şi se va putea previziona dacă va rămâne stabilă sau nu în anumite condiţii, de pildă atunci când trece peste un obstacol sau este lovită de o rafală de vânt.

„Formula îi va ajuta pe constructorii de biciclete să facă modificări referitoare la proiecte şi să estimeze cum se comportă acestea chiar înainte de a fabrica prototipul. De pildă, dacă proiectezi o bicicletă pliabilă cu roţi mai mici sau una cu ampatament (distanţa dintre axele roţilor, n.r.) mai scurt, ecuaţia va permite să evaluăm cum se vor repercuta modificările asupra stabilităţii şi comportamentului bicicletei în trafic", a adăugat doctorul Arend Schwab.