È convinzione universale tra noi motociclisti che le moto leggere siano più veloci in curva di quelle pesanti. È un assioma e come tale è un fatto incontestabile: è così punto e basta, senza possibilità di replica. Sostenere qualche cosa di diverso porterebbe a fischi e ululati da stadio nella comitiva, seguiti da decine di esempi che dimostrano inequivocabilmente che le moto leggere curvano come saette e girano intorno a quelle pesanti in tutte le curve e in particolare nel misto stretto.
Ma siamo proprio sicuri sicuri che le cose stiano davvero così?…
Prendiamo due moto diverse nel peso, ma identiche in tutte le altre caratteristiche: interasse, luce a terra, posizione del baricentro, geometria delle sospensioni, dimensioni dei cerchi e degli pneumatici ecc., e domandiamoci come influisce la differenza di peso in curva.
La prima domanda da farci è se tale differenza comporta, a parità di velocità di percorrenza e raggio di sterzata, una differenza nell’inclinazione della moto. Se così fosse, chiaramente ci sarebbe un vantaggio per la moto che si inclina meno, perché essa all’inclinazione massima, quella in cui gratta tutto il grattabile, andrebbe più veloce.
Ora, per qualsiasi moto, a una determinata velocità di percorrenza di una curva di dato raggio corrisponde un preciso angolo di inclinazione del sistema moto + pilota, in base alla seguente formula:
α = arctan (v²/(r ∙ g))
dove α è l’angolo cercato rispetto alla verticale, v è la velocità, r il raggio della traiettoria curva e g l’accelerazione gravitazionale.
Come si vede, il peso nella formula non c’è, quindi esso non concorre a determinare l’angolo; di conseguenza, una moto leggera e una pesante, a parità di tutte le altre caratteristiche, piegano esattamente con lo stesso angolo nel percorrere la stessa traiettoria curva alla stessa velocità.
Domandiamoci allora se il peso influisce sulla tenuta di strada. In altre parole, proviamo a capire se un peso maggiore diminuisce la capacità delle gomme di restare incollate al suolo senza derapare durante una curva.
Innanzitutto, è intuitivamente evidente che una moto più pesante oppone una maggior inerzia al cambiamento di traiettoria e quindi sviluppa una forza centrifuga maggiore.
La formula della forza centrifuga è la seguente:
Fc = (m ∙ v²)/r
dove m è la massa del sistema moto + pilota, v è la velocità e r il raggio della traiettoria curva.
Come si vede, la forza centrifuga cresce linearmente al crescere della massa. Quindi in curva gli pneumatici devono contrastare una forza tanto maggiore, quanto più il sistema moto + pilota è pesante.
Dobbiamo quindi chiederci se e come varia l’aderenza degli pneumatici all’aumentare della massa.
L’aderenza, vale a dire la forza di attrito che uno pneumatico può offrire, dipende dal coefficiente di attrito, cioè dalla capacità del battistrada di aderire al suolo in presenza di forze applicate tangenzialmente rispetto ad esso, e dal carico gravante sulla ruota, secondo la seguente formula:
Fa = Ca ∙ c
dove appunto Fa è la forza di attrito, Ca è il coefficiente d’attrito della data gomma su una data superficie e c è il carico gravante su di essa.
Come si vede dalla formula, l’aderenza dipende linearmente dal carico che grava sulla gomma, che a sua volta è funzione lineare del peso. Ne consegue che anche l’aderenza aumenta linearmente con l’aumentare del peso.
Ricapitolando, a parità di altre caratteristiche, all’aumentare del peso:
- l’inclinazione in curva della moto non cambia;
- la forza centrifuga aumenta linearmente con il peso;
- l’aderenza aumenta linearmente con il peso.
Perciò, dato che l’aderenza aumenta esattamente come la forza centrifuga e che quindi il rapporto tra le due resta costante al variare del peso, accade che la velocità massima con cui una data moto può percorrere una data traiettoria curva non dipende dal suo peso, a parità di altre caratteristiche. In altre parole una moto leggera e una pesante, a parità di altre caratteristiche, riescono a percorrere una traiettoria curva di uguale raggio alla stessa velocità.
Sorprendente, no? Eppure è così.
Ma le moto leggere vanno davvero più forte di quelle pesanti nel misto!
Sì, è vero, ma ciò dipende da tutta una serie di fattori, che vedremo in un prossimo articolo.
Se le moto che pesano di più avessero un qualche vantaggio non vedremmo che le moto GP fanno di tutto per alleggerire il peso..
il punto 3 relativo all’aderenza della gomma che aumenta linearmente con l’incremento del peso è applicato in modo parziale a mio parere.
L’aderenza massima la gomma ce l’ha quando viene schiacciata dal peso contro un sostegno.
A moto dritta questo sostegno è ovviamente la strada, anzi, più completamente il pianeta terra che è a tenuta infinita rispetto al veicolo.
Ma a moto inclinata la gomma non ce l’ha un sostegno laterale contro il quale appoggiarsi, la massa che la schiaccia a terra in maniera proporzionale all’accelerazione laterale è la stessa massa che contemporaneamente tende a spingerla via.
Ma l’attrito che la gomma da sola senza sostegno riesce ad avere con la strada non è infinito, oltre una certa spinta laterale molla. Contrariamente non scivolerebbe mai.
In questo frangente la moto leggera è sicuramente in una posizione migliore di una sua gemella più pesante perchè per oltrepassare il punto di rottura dell’aderenza dovrà andare più veloce oppure a parità di velocità avrà un margine di tenuta maggiore.
Per questioni di vita frenetica avevo sempre dimenticato di rispondere a questo commento, lo faccio ora a 5 anni di distanza 😀
È vero che in curva la forza peso che schiaccia lo pneumatico a terra diminuisce a favore della componente trasversale dovuta all’inerzia, ma questo avviene in proporzione nella stessa misura su una moto leggera e su una pesante. Se in una data curva percorsa a una data velocità ho il 50% del carico sulla ruota, avrò il 50% dell’aderenza rispetto alla marcia in rettilineo qualunque sia il peso della moto.
Parole sante, finalmente uno che ci capisce qualcosa senza tante formule…
A scanso di equivoci aggiungerei che l’inclinazione ‘teorica’ non dipende neanche dalla posizione del baricentro. E quindi l’angolo da tenere in curva non cambia se il pilota e` robusto (come me) o magrolino (a parita` di moto). Ovviamente dalla posizione del baricentro dipende la “maneggevolezza” della moto … (al prossimo caffe` … suppongo)
Ovviamente è vero. Nell’articolo per il confronto bisognerebbe riferirsi sempre al sistema moto + pilota.
C’è un aspetto capzioso nell’assumere la parità di posizione del baricentro.
A parità del peso del conducente, la posizione del baricentro del sistema moto+conducente è maggiormente trasformata (e sollevata, parametro favorevole all’aumento della percorrenza ideale) se la base è una moto leggera che non se è più pesante.
O no?