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O misterioso fenômeno do equilíbrio das bicicletas

O misterioso fenômeno do equilíbrio das bicicletas

Nossa magrela já tem mais de duzentos anos, mas o misterioso fenômeno do equilíbrio das bicicletas ainda intriga a Física.

© BMC

Talvez pode parecer estranho pensar sobre o misterioso fenômeno do equilíbrio das bicicletas. Isso porque a bicicleta, em uma primeira impressão, parece um meio de transporte muito simples. Ela é, basicamente, um objeto composto por um quadro, duas rodas, um garfo direcionável, selim, pedais e corrente.

Mas é muito interessante o fato de a bicicleta ter mais de duzentos anos, e, ainda assim, guardar certos mistérios. Por exemplo, o seu equilíbrio.

O mistério do equilíbrio das bicicletas

Por mais avançada que seja a engenharia física tecnológica, os físicos ainda não têm uma explicação definitiva do porquê as bicicletas permanecem estáveis quando estão em movimento. Caso faça uma experiência simples, vai notar algo que intriga até hoje os estudiosos: se você “arremessar” uma bicicleta de uma maneira específica, sem ninguém sentado no banco, vai notar que ela é capaz de se mover em equilíbrio por uns bons metros até tombar de lado.

A resposta mais óbvia para entender por que isso acontece remete às leis de Newton, que dizem que um corpo tirado da inércia e posto em movimento tende a continuar em movimento. Só que, neste curto espaço de tempo em que seguem andando, as bicicletas conseguem desviar de certos obstáculos e voltar ao equilíbrio, exatamente como um ciclista faria. E isto é realmente intrigante.

© Adobestock

O complexo mecanismo das bicicletas

© EnvatoElements

Não é de hoje que se pesquisa isso. As primeiras explicações sobre a misteriosa física das bicicletas datam da virada do século XX. Entre 1899 e 1910, os matemáticos Francis Whipple, Felix Klein e Fritz Noether publicaram estudos dizendo que a estabilidade da bicicleta se deve à precessão giroscópica, um fenômeno físico que consiste na mudança do eixo de rotação de um objeto. O conceito explica que objetos giratórios resistem no espaço a mudanças de orientação — tal como acontece com um pião, por exemplo.

Os estudos destes matemáticos foram contestados em 1970 pelo cientista David Jones, que constatou erros nos cálculos feitos anteriormente. Segundo ele, estes erros anulavam os efeitos da precessão giroscópica nas bicicletas. Ele levantou a sugestão de que algo mais estava conectado à capacidade de “autoendireitamento” das magrelas.

Outros pesquisadores trouxeram novas explicações. Foi sugerido também que, além da precessão giroscópica, as bicicletas se mantinham de pé por um chamado efeito cáster, segundo o qual um veículo que está trafegando tende a endireitar as rodas — é por isso, por exemplo, que uma cadeira de computador alinha suas rodas quando é empurrada.

Ainda assim, não há uma explicação definitiva sobre a estabilidade das bicicletas. Hoje há um relativo consenso de que elas se equilibram por uma soma de fenômenos físicos específicos. Descrever o exato funcionamento delas é ainda um mistério para engenheiros e matemáticos.

“Uma bicicleta, na verdade, é extremamente complexa. Entender sua estabilidade, numa comparação muito simplificada, é equivalente a resolver uma equação matemática de quarto grau”, explicou à Superinteressante o professor Andy Ruina, um dos maiores estudiosos da mecânica das bicicletas.

Misterioso e “compreensível”, afinal, estamos falando da bicicleta, a encantadora bicicleta.

© Adobestock