Física de las ruedas: Momentos de inercias y otros ...

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Una de las cosas que afecta a un coche es la inercia de sus partes móviles (y sino cambiar el volante de inercia del motor y nos contáis ...)

Y es que cuando una pieza es móvil -y el conjunto llanta/neumático lo es- el momento de inercia del conjunto es importante.

La definición seria se la dejo a wikipedia: Momento de Inercia

En definitiva ... no sólo es importante la masa del conjunto llanta/rueda, sino que es muy importante la distribución de esta masa.

A modo ilustrativo dejo un vídeo comparativo de como se mueven en caída libre:

    1) una esfera hueca
    2) una esfera solida
    3) un anillo (¿ llanta ?)
    4) un disco sólido

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rolling_Racers_-_Moment_of_inertia_(HD).ogv

Al aplicarles la misma fuerza (la gravedad) ya veis quien gana y quien pierde ...

Cuanto más cercana está la masa al eje de giro menor momento de inercia. Y un menor momento de inercia lo que significa es que es más fácil modificar el régimen de giro de ese cuerpo, es decir, es más fácil acelerar y frenar ese cuerpo que está rotando.

Así cuando ponemos llantas de mayor radio estamos alejando parte de la masa de la llanta del eje y por tanto, aumentando -a igualdad de masas- su momento de inercia.

Por el contrario, al poner radio mayores, el perfil del neumático puede ser menor, y por tanto podría ser más ligero.

Normalmente nos preocupamos de poner llantas de 'aleación ligera' ... pero ... ¿ alguien se ha preocupado del peso de los neumáticos ? ... pues deberíamos ... afectan a la inercia de nuestras ruedas tanto como las llantas, o incluso más, pues es la masa más alejada del eje de giro que tenemos. Vamos ... que -hablando de inercias- de poco sirve poner una llanta primerísima con un neumático pesadote.

Por otro lado, normalmente llantas de mayores radios van acompañadas de mayores anchuras. Es decir, lo normal es pasar del 215/17 (215 mm de ancho x 17 pulgadas de diámetro) al 225/18 (225 mm. de ancho x 18 pulgadas de diámetro)

Al aumentar el ancho de la rueda, también aumenta la superficie de contacto de la rueda con el suelo. Como la fuerza de rozamiento es una constante (que representa el agarre de la rueda) por la superficie de contacto, a igualdad de compuestos de neumáticos (mismo agarre) la fuerza de rozamiento que hay que vencer es mayor con una rueda más ancha.

Todo esto es desde el punto de vista teórico ... lo que no se es como puede afectar el conjunto de las ruedas (20-30 Kg. de peso) al conjunto total del coche ¿ 1.250 Kg. ? Y si somos capaces de apreciarlo ... Probablemente si, pero puede haber otros parámetros que no se consideren aquí que también afecten ... así que no se cuanto afecta.

En definitiva, que -en teoría- llantas de más radio y más ancha pueden ser algo más 'pesadas' de mover con la misma potencia ... (y una vez lanzadas ... más difíciles de frenar)

Probablemente el dibujo del neumático, su agarre y estas cosas afecten más que las diferencias de inercia que pueda haber ... o no ...