Con
un paragone extraciclistico potremmo dire che le ruote stanno
alla bicicletta come le casse stanno allo stereo. Sì, perché
potremmo anche avere un ottimo telaio con componentistica top
di gamma ma per avere una bici buona occorre avere anche ruote
adeguate. Adeguate a cosa? Alle proprie esigenze. Non dovranno
essere necessariamente le più costose ma dovranno corrispondere
alle necessità. Qui di seguito ecco una piccola guida per
conoscerle meglio.
Le ruote sono composte
da mozzi,
raggi,
cerchi
e coperture.
Tutti insieme però questi componenti devono portare ad
un rendimento in grado di offrire comfort e sicurezza di guida.
Cosa sono le ruote
La ruota è una massa rotante. Come tale le sue caratteristiche
incidono molto nella completezza della bicicletta poiché,
dal punto di vista fisico, entrano in ballo una serie di forze
che il ciclista può sfruttare a suo favore.
Un primo chiarimento:
la velocità della ruota
Si consideri innanzitutto la ruota nel suo insieme. Dal mozzo,
attraverso i raggi, fino al cerchio e alla copertura il movimento
della ruota segue velocità differenti nel sistema
di riferimento bicicletta.
Occorre infatti tenere
conto della velocità angolare e della velocità
assoluta di ogni parte della ruota. La velocità angolare
della ruota è uguale per ogni punto di essa (ad es. tutti
i punti di un raggio montato perpendicolare al cerchio passano
contemporaneamente in corrispondenza della verticale al terreno),
mentre la velocità assoluta varia (testa e filettatura
dello stesso raggio hanno velocità differenti rispetto
alla stessa perpendicolare al terreno).
La massa rotante
Per quanto detto nel precedente paragrafo deriva che i pesi
nella ruota devono essere ben definiti. L'importanza è
maggiore quanto più sono distanti dal mozzo per il crescere
della resistenza inerziale che ne deriva.
Il peso
E' un fattore fondamentale e la qualità di una ruota
cresce con la leggerezza. Un peso basso permette infatti di
avere una bici scattante e risentire meno dell'inerzia. Andando
in salita poi questo concetto si amplifica poiché si
devono fare i conti anche con la forza di gravità. E'
vero che, proprio per l'inerzia, una ruota pesante (soprattutto
verso la periferia: il cerchio) tende a mantenere la velocità
di rotazione ma si amplificano le resistenze e quindi si annullano
i vantaggi che se ne potrebbero avere (ad esempio si perde meno
velocità quando si smette di pedalare affrontando una
curva). Ci sono poi fattori in cui il peso non è in primo
piano. La rigidità in certi casi può essere fondamentale
come la resa aerodinamica nel corso di una gara a cronometro
pianeggiante in cui si sviluppano velocità elevate e
l'aggravio di peso dovuto ad una ruota lenticolare è
trascurabile nella resa totale.
L'effetto giroscopico
E' il motivo per cui in bici si riesce a stare su due ruote
solo quando c'è un movimento delle ruote. Dal punto di
vista fisico (semplificando) deriva dalle particolari caratteristiche
che un corpo assume quando viene fatto ruotare attorno ad un
asse. Tra queste caratteristiche c'è una elevata inerzia
che si identifica con la permanenza dell'asse di rotazione.
Senza scegliere in dettagli di fisica (di cui si possono trovare
corpose spiegazioni su Internet stessa) si possono sperimentare
gli effetti tenendo con due mani una ruota al mozzo e facendola
girare utilizzando le braccia come una forcella...
La dinamica della
ruota
Non bisogna considerare le ruote come delle forme geometriche
incorruttibili e indeformabili. Ammesso di poter raggiungere
queste qualità le ruote perderebbero gran parte delle
loro caratteristiche e in giro ce ne sarebbero ben pochi modelli.
La ruota risente delle forze subite dalla bicicletta deformandosi
in maniera elastica a seconda delle sollecitazioni. Una piccola
asperità del terreno viene subita dalla gomma ma trasmessa
anche al cerchio e ai raggi che si comportano in maniera differente
a seconda delle caratteristiche date dalla costruzione. Una
ruota più comoda assorbe bene le vibrazioni ma può
far perdere qualcosa dell'energia impressa dal ciclista. Un
modello più rigido (ad esempio quelle utilizzate su pista,
quindi in condizioni di scorrevolezza ideali) trasmette il più
possibile le forze ma può rivelarsi molto scomoda per
la marcia su strada normale.
In curva
Quando il ciclista inclina la bici in curva per contrastare
la forza centrifuga la ruota subisce una violenta sollecitazione.
Gomma, cerchio e raggi vengono spinti verso l'interno della
curva e la leggerissima deformazione che ne deriva aiuta il
ciclista a chiudere bene la curva. Una ruota più rigida
è più difficile da gestire tanto che con ruote
particolarmente solide come le lenticolari ci vuole qualche
curva per abituarsi alla nuova situazione poiché si ha
la sensazione che la bici "non voglia fare la curva"
proprio per la resistenza che la ruota offre alle forze che
le vengono imposte.
Per la guida con ruote lenticolari si veda in questa
pagina.