La Tecnologia Della Bicicletta
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Sauerbrun di Baden-Wiirttemberg, che tra il 1816 e il 1818 escogitò la «drai- La tecnologia della bicicletta sina » un « cavallo di legno per pedo- ni » a due ruote mosso dalla spinta dei piedi appoggiati direttamente per terra (si veda l'illustrazione a fianco). Il vei- colo ebbe vita breve, e non fu mai se- Questa efficiente macchina umana ha avuto una funzione di primaria riamente considerato un mezzo di tra- sporto. Nel 1839 Kirkpatric Macmillan, importanza nello sviluppo dei cuscinetti a sfere, dei pneumatici, un fabbro scozzese, riuscí a costruire delle strutture tubolari, delle automobili e degli aerei un veicolo a due ruote con spinta a pe- dali, veicolo che fu copiato ma non eb- be mai un successo popolare (si veda l'illustrazione in basso). di S. S. Wilson La prima macchina commercialmen- te importante di questa stirpe fu il ve- locipede francese, ideato da Pièrre e Ernest Michaux a Parigi nel 1863 (si iamo portati a considerare la bici- la società, la bicicletta è stata anche re- della ruota nei trasporti risale a più di veda l'illustrazione in alto nella pagi- La « draisina », un « cavallo di legno per pedoni » escogitato tra il 1816 e il 1818 dal cletta come una cosa scontata di- sponsabile, indirettamente, di sostanzia- 5000 anni fa, sembra strano che il pri- na seguente). Questo veicolo, chiamato barone von Drais de Sauerbrun di Baden-Wiirttemberg, è considerata la progenitrice S menticando la funzione importan- li mutamenti sociali ed economici. Vei- mo efficiente veicolo a ruote a spinta qualche volta « scuoti-ossa » aveva le della bicicletta. Il veicolo, che si muoveva grazie alla spinta diretta dei piedi del « ci- te che essa ha avuto nello sviluppo del- pedivelle fissate direttamente al mozzo clista » sul suolo, non fu però considerato un serio mezzo di trasporto. Questo par- colo di notevole efficienza sia da un autonoma sia stato messo a punto so- ticolare modello che risale al 1817 è stato fotografato nel museo di Heidelberg. la tecnologia moderna. La bicicletta, il punto di vista strutturale che meccani- lo da circa 100 anni. Come accade per della ruota anteriore, come nel più primo veicolo di massa per il trasporto co, la bicicletta, come mezzo di tra- la maggior parte delle invenzioni che semplice dei tricicli per bambini. Di delle persone, ha avuto una posizione sporto, continua a offrire svariati van- fanno epoca, molti uomini e molte na- conseguenza il suo valore era diminui- ha per l'uomo. Scopo della bicicletta è di primo piano nella fase iniziale di taggi sia nei paesi industrializzati che zioni possono rivendicare di avervi avu- to dal fatto di avere un « rapporto di chaux per il mercato parigino. Proprio quello di rendere più agevoli gli spo- sviluppo dell'automobile. Oltre dunque in quelli in via di sviluppo. to parte. Il primo « rivendicatore » le- trasmissione », per usare un termine allora scoppiò la guerra franco-prussia- stamenti e questo scopo è raggiunto in al suo considerevole impatto diretto sul- Quando si considera che l'impiego gittimo sarebbe il barone von Drais de moderno, troppo basso. Ciò significava na del 1870 cosicché i veicoli furono che un giro di pedali portava avanti il venduti soprattutto in Inghilterra. Que- modo da superare nettamente l'evolu- veicolo di una distanza uguale alla cir- sto episodio portò a un periodo di svi- zione naturale. Se si confronta l'ener- conferenza della ruota anteriore, forse luppo tecnico e commerciale intenso gia consumata nel percorrere una cer- solo 300 centimetri. (In una bicicletta che ebbe come conseguenza non solo ta distanza da numerosi animali e mac- moderna un giro di pedali, grazie al- il perfezionamento della bicicletta nel- chine in rapporto al loro peso si trova la trasmissione a catena articolata, fa la sua forma definitiva ma anche la che un uomo che cammina senza aiu- avanzare il veicolo di 500 centimetri o comparsa della motocicletta, del trici- to si comporta piuttosto bene (consu- più). Il solo modo per superare questo clo a motore e dell'automobile. mando circa 0,75 calorie per grammo limite, pur mantenendo la semplicità al chilometro), ma non è efficiente co- della spinta diretta, era quello di adot- prima di considerare nei particolari me il cavallo, il salmone o un aereo a tare una ruota anteriore molto grande. questo succedersi di progressi, vai reazione (si veda l'illustrazione a pag. Il passo successivo, quindi, nello svilup- la pena di chiedersi perché un'inven- 41). Con l'aiuto di una bicicletta, però, po della bicicletta, il famoso «veloci- zione apparentemente semplice come la il consumo energetico dell'uomo su una pede a ruota alta », era caratterizzato bicicletta dovrebbe avere dato un im- data distanza è ridotto grosso modo a da una ruota anteriore di 180 centime- pulso cosí grande al progredire della circa un quinto (0,15 calorie per gram- tri di diametro e da una ruota poste- tecnologia. La risposta si trova sicura- mo al chilometro). Quindi, a parte l'au- riore con un diametro di 60 centimetri mente nel valore che questa macchina mento della velocità di un fattore di o meno. Il velocipede a ruota alta, noto an- che come « biciclo » o macchina « co- mune » nacque in Inghilterra a Coven- try, ora centro dell'industria automobi- listica britannica. La sua invenzione fu dovuta in larga parte al lavoro di una famiglia, gli Starleys. Il succedersi de- gli avvenimenti fu determinato dal fat- to che la Coventry Sewing Machine Company aveva un rappresentante a Parigi, un certo Rowley Turner che nel 1868 portò a Coventry un velocipe- de Michaux. James Starley, tecnico e inventore autodidatta, era a quel tem- po direttore delle officine e immediata- La bicicletta di sicurezza Rover, costruita nel 1885 dall'inglese zialmente, struttura tubolare leggera di acciaio e telaio romboi- mente vide le possibilità che offriva la J. K. Starley, secondo l'opinione di molti, ha segnato il defini- dale. A differenza della maggior parte delle biciclette moder- produzione di biciclette. La ditta di- tivo sviluppo della bicicletta. La Rover possedeva già la mag- ne, la Rover aveva due tubi curvi e mancava del tubo diagonale venne presto la Coventry Machinists' gior parte delle principali caratteristiche della bicicletta moder- che va dalla sella all'albero delle pedivelle; anche la forcella an- na: trasmissione diretta dello sforzo alla ruota posteriore trami- teriore, seppure inclinata, era diritta invece di essere curva. A Company e cominciò a prendere ordi- te catena articolata con alto rapporto di trasmissione, cuscinetti meno che non sia altrimenti specificato, i veicoli delle fotografie nazioni per la fabbricazione di parec- Biciclo spinto a pedali costruito nel 1839 da Kirkpatric Macmillan, un fabbro scozzese, a sfere nei mozzi delle ruote, raggi di metallo disposti tangen- che illustrano l'articolo sono al Museo della scienza di Londra. chie centinaia di veicoli del tipo Mi- per suo uso e consumo. Anche se fu imitato, non ebbe mai un successo popolare. 30 31 tre o quattro, il ciclista migliora la sua energia. Le uniche parti del corpo che efficienza salendo al primo posto tra gli vanno avanti e indietro sono le ginoc- animali e le Macchine che si muovono. chia e le cosce; il piede ruota legger- Per giungere a questa eccellente pre- mente a velocità costante e il resto del stazione, la bicicletta si è via via per- corpo è fermo. Perfino l'accelerazione fezionata cosí da raggiungere, da un e la decelerazione delle gambe sono ot- punto di vista ergonomico, la struttu- tenute in maniera conveniente, dato ra ottimale. Essa utilizza i muscoli giu- che vengono usati quasi esclusivamente sti (quelli delle cosce, i più potenti del i muscoli più robusti; la gamba che si corpo) facendo compiere loro un giu- innalza non deve essere sollevata ma è — sto movimento (una leggera azione ro- portata in alto dalla spinta verso il ZA....17311 tatoria del piede) alla giusta velocità basso dell'altra gamba. I muscoli dor- (da 60 a 80 giri al minuto). Una tale sali devono essere usati per sostenere struttura deve poter trasmettere poten- il busto, ma anche le braccia possono za in maniera efficiente (per mezzo di contribuirvi (nella normale posizione cuscinetti a sfere e di una catena a rul- che una persona assume andando in li cavi); deve rendere minima la resi- bicicletta) con uno sforzo minimo del- stenza al rotolamento (per mezzo di le mani e delle braccia. pneumatici) e avere un basso peso per Il corridore ciclista assume invece ridurre lo sforzo del pedalare in salita. una posizione meno confortevole allo La ragione della elevata efficienza scopo di diminuire la resistenza op- energetica dell'andare in bicicletta ri- posta dal vento, l'elemento forse più spetto al camminare sembra risieda so- negativo della bicicletta rispetto alla Il velocipede francese, costruito da Pierre e Ernest Michaux a Parigi nel 1863, fu il pri- prattutto nelle modalità di azione mu- perdita di energia. La resistenza del Il triciclo a leva Coventry fu progettato da James Starley nel 1876 con lo scopo mo veicolo commercialmente importante nella storia che precedette l'avvento della mo- scolare. Mentre una macchina compie vento è proporzionale al quadrato del- derna bicicletta. Lo « scuoti-ossa », come veniva a volte chiamato, aveva le pedivelle che di aggirare le difficoltà di salire e di restare in sella sul velocipede a ruota alta. portavano i pedali fissate direttamente al mozzo della ruota anteriore e quindi era un lavoro meccanico solo quando una la velocità del vento rispetto al cicli- limitato nell'efficienza dal fatto di avere un rapporto di trasmissione troppo basso. forza si sposta su una distanza, i mu- sta. Di conseguenza se si va in biciclet- scoli consumano energia anche quan- ta a 20 chilometri l'ora con vento con- do sono in tensione ma non in movi- trario che soffia a 10 chilometri l'ora, mento (compiendo lavoro a volte det- la resistenza del vento sarà nove volte to « isometrico »).