Una marcia in più

Gli angeli in tuta rossa della Fisica in Moto, Zap e Golinelli, hanno messo a punto una semplice ma importante novità all'interno del laboratorio. Si tratta di un peso da applicare al pedale del freno della Cinematica Messa in Pratica (CMP), con il compito di esercitare una coppia resistente costante sulla ruota posteriore.

La modifica si è resa necessaria a partire da una domanda frequente che nasce provando la postazione della CMP, in cui si spingono i pistoni per raggiungere la velocità massima della ruota posteriore. La domanda è la seguente:

Se il cambio serve ad aumentare il rapporto di trasmissione e quindi a ottenere una velocità maggiore della ruota a parità di velocità del motore, perché allora non si aumenta il numero di marce ben oltre le 6 o 7 a disposizione?

Il motivo è legato al funzionamento fisico del cambio di velocità. Infatti, se da un lato la velocità della ruota varia al variare del rapporto del cambio, dall'altro anche la coppia trasmessa alla ruota cambia. In particolare, all'aumentare del rapporto di trasmissione, la velocità di rotazione della ruota (che potremmo chiamare v) aumenta e la coppia trasmessa (che indichiamo con C) diminuisce, in modo che il prodotto v*C rimane invariato.

Per questo motivo la resistenza del freno, appena percepibile spingendo sul motore in prima marcia, diventa insostenibile in sesta. L'azione del freno rappresenta la resistenza che nella realtà, alle alte velocità, viene opposta principalmente dalle forze aerodinamiche. Perciò la velocità massima della moto non può essere aumentata semplicemente aggiungendo una marcia in più!