O primeiro projeto conhecido de uma bicicleta é um desenho de Leonardo da Vinci sem data, mas de aproximadamente 1490. Só foi descoberto em 1966 por monges italianos.
Os princípios básicos de uma bicicleta estão lá: duas rodas, sistemas de direção e propulsão por corrente, além de um selim. Mas o posicionamento do eixo de direção faz com que a bicicleta dobre no meio, o que teria feito que Leonardo ou qualquer um tivesse muita dificuldade para manter o equilíbrio.
Mesmo antes de Leonardo da Vinci já existiam brinquedos de duas rodas. Há referências em pinturas feitas em vasos, murais e relevos.
A história da bicicleta começa de fato com a criação de um brinquedo, o "celerífero", realizado pelo Conde de Sivrac. Construído todo em madeira, constituído por duas rodas alinhadas, uma atrás da outra, unidas por uma viga onde se podia sentar. A máquina não tinha um sistema de direção, só uma barra transversal fixa à viga que servia para apoiar as mãos. A brincadeira consistia em empurrar ou deixar correr numa descida para pegar velocidade e assim tentar manter-se equilibrado de maneira muito precária por alguns metros.
Pelos desenhos existentes sabe-se que era muito pesada e rígida, e com o piso irregular das ruas e estradas de terra devia pular e socar o passageiro. Como não tinha freio e sistema de direção quem a experimentou descobriu o "prazer" do medo de um tombo ou colisão eminente e praticamente inevitável.
O alemão Barão Karl von Drais, engenheiro agrônomo e florestal vindo de família de posses, pode ser considerado de fato o inventor da bicicleta. Em 1817 instalou em um celerífero, um sistema de direção que permitia fazer curvas e com isto manter o equilíbrio da bicicleta quando em movimento. Além do mais a "draisiana" tinha com um rudimentar sistema de freio e um ajuste de altura do selim para facilitar o seu uso por pessoas de diversas estaturas.
A possibilidade de sentar-se num selim parecido a uma sela de cavalo e apoiar os pés no chão, de direcionar a máquina e manter o equilíbrio por longos trechos, e ainda frear, permitia ao condutor o controle da situação e uma sensação conforto e segurança.
O princípio para movimentá-la era bastante simples: sentado no selim da draisiana com os pés apoiados no chão bastava sair andando ou correndo até que se chegasse ao equilíbrio. A partir daí o condutor levantava os pés até que fosse necessário mais impulso para manter a velocidade e o equilíbrio. No plano, conforme a situação do piso, era possível ir mais rápido do que a pé. Nas descidas a velocidade era quase impensável para a época.
A novidade foi patenteada em 12 de Janeiro de 1818, em Baden e em outras cidades européias, incluindo Paris. O Barão von Drais então passa a viajar pela Europa fazendo contatos para mostrar seu produto, mas suas qualidades de vendedor eram ruins e ele acabou ridicularizado e falido.
A bicicleta demorou dois séculos para se transformar em um veículo para a prática de um esporte competitivo. Isso ocorreu em 1895, quando surgiu a União Internacional de Ciclismo, que passou a regulamentar a modalidade.
A aceitação da idéia foi rápida. Tanto que as provas da categoria começaram a ser disputadas já nos primeiros Jogos Olímpicos, em Atenas, na Grécia, em 1896. Na ocasião, os atletas correram o percurso de 87 km entre Atenas e Maratona, e o grego Aristidis Konstantinidis foi o primeiro a conquistar a medalha de ouro. Com o passar dos anos, começaram a surgir outras formas competitivas do ciclismo, além das tradicionais corridas de estrada. Primeiro vieram as provas de pista, disputadas em um velódromo.
Na década de 80, o esporte foi se tornando cada vez mais radical, e surgiram, a partir de então, as duas outras modalidades olímpicas de ciclismo: o Mountain Bike e o BMX. O primeiro, reconhecido pela União Internacional de Ciclismo em 1990, foi disputado pela primeira vez nos Jogos de 1996, em Atenas, nos Estados Unidos. Já o BMX (ou bicicross), inspirado no motocross, participou dos Jogos Olímpicos de 2008, em Pequim, na China.
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