Зошто намалувањето на тежината на велосипедот влијае толку многу на брзината
Се обидувам да ја разберам физиката на тежината на велосипедот. Само што се префрлив од тркачки велосипед од 11 килограми во тркачки велосипед од 8 килограми (очигледно има многу повеќе фактори и разлики помеѓу двата велосипеди отколку тежината) и видов придобивки од намалувањето на телесната тежина. Сепак, не сум сигурен дека разбирам.
На пример, да речеме дека мојата вкупна тежина е 8 + 75 со вкупна тежина од 83 кг. Разликата помеѓу ова и 86 кг е минимална, но се чини дека прави разлика над она што би го очекувал.
Да претпоставиме дека би можел да ја балансирам вкупната тежина носејќи ранец или особено тежок пакет со бидон/седло за да може вкупната тежина да биде иста. Зошто полесниот велосипед секогаш изгледа побрз?
Читам нешто за ротационата маса што се чини дека сугерира дека тоа нема толку многу врска со вашата комбинирана тежина колку што се перципира со гравитацијата, туку со еквивалентна сила на подигнување на подвижните делови, поточно вашите тркала, и всушност е тоа е тежината на тркалото, ова е главниот фактор затоа што всушност треба да подигнете половина од тркалото за да создадете импулс напред. Дали е ова еден вид ефект на гироскоп: колку е полесно да го свртите тркалото, толку побрзо оди?
Двата главни проблеми со велосипед на исто ниво на земјата се отпорот на тркалање на гумите и отпорност на ветер на велосипедот и возачот.
Општо земено, гумата со поголем притисок ќе има помала отпорност на тркалање до некоја точка, како и гумата со помазен профил. Ширината на гумите исто така игра улога, но најмногу во однос на тоа како влијае на притисокот и газењето.
На отпорноста на ветерот влијаат ширината на гумата, бројот на краци, големината на цевката и положбата на возачот. Општо земено, колку повеќе „расипан“ е велосипедот, толку е помала ширината на гумата и бројот на краци, а положбата на возачот станува по кревка (а со тоа и поаеродинамична). Големината на цевката обично не варира многу (и всушност може да се зголеми ако користите челик-> алуминиум-> јаглерод). Сепак, овој ефект е мал и суптилните разлики во дизајнот на рамката можат да бидат позначајни.
Може да има и ергономски промени - на пр. Б. Поподложната позиција за возење, иако позаморна, честопати е малку подобра за врвни перформанси.
Квалитетот на складирање тешко игра улога. Дури и ефтините лежишта имаат многу ниски загуби, а разликата во влечењето меѓу нив и врвните лежишта веројатно нема да може да се мери. (Поголемата разлика е во издржливоста.)
Тежината на велосипедот доаѓа во равенката само кога треба да се "искачите" (и во многу мала мерка за отпорност на тркалање), но секако ретко е дека патеката не оди нагоре/надолу околу 0,5% поголемиот дел од времето . Овој 0,5% ја зголемува моќноста потребна за одржување на постојана брзина на мртва патека за околу 10%. Сепак, разликата од 3 кг помеѓу двата горенаведени мотоцикли би била околу 0,4% разлика во перформансите на овој 0,5% наклон.
Дел од физиката е едноставна. Со цел да се премести објект со маса м по наклон, потребен е обем на работа пропорционален на тежината. Ова е масата поголема од гравитационото забрзување повеќе од поместувањето W = mgd. Значи, потребна е поголема работа за потешкиот велосипед. Потребна е и поголема просечна моќност за да се подигне за истиот бран во одредено време.
Но, ако во вашиот експеримент со исти тегови, тогаш овој физички ефект го нема, тоа е само перцепција или некој друг физички феномен. Ова е исто така ограничено на качување.
Аголното забрзување на вашите тркала е фактор за забрзување. При примена на вртежен момент за зголемување на аголната брзина на тркалото, факторот е моментот на инерција. Ова во основа е наплата за тоа колку маса и колку е оддалечена од оската. Замислете ликовен лизгач како се врти со раширени раце и потоа ве влече за да вртите побрзо. Гравитацијата на тркалата е посебно размислување што беше опишано погоре.
Друг физички феномен може да биде отпорот на воздухот. Во наједноставните модели, ова е пропорционално на површината на пресекот, квадратот на брзината и коефициентот на влечење. Некои велат дека потежок велосипед со подобри аеродинамички перформанси ќе работи поефикасно во целина. Со оглед на комбинираната тежина со возачот, ова може да биде вистина при доволни брзини.
Конечно, полесниот велосипед може да има голем број на фактори за прилагодување што го прават полесен и поефикасен за вас. Одговарачката форма дури може да ве доведе во аеродинамично поповолна позиција. Но, ќе се чувствувате подобро на правилно вграден велосипед.
Пробајте го новиот велосипед со старите тркала и наполнета торба. Ако сепак се чувствува побрзо, тоа мора да биде затоа што повеќе ви одговара.
Следното е несакана наука:
Во игра влегуваат динамичко триење на подвижни површини - би рекол дека компонентата од 8 килограми има подобар квалитет и затоа лежишта од 11 килограми велосипед. Нема никаква врска со тежината, но во велосипедизмот, тежината и квалитетот се неразделно поврзани
Механичките загуби во погонот на велосипеди се мали - и кога трчате брзо на ниво, најголемиот дел од работата е против влечење, што значи дека го добивате квадратниот корен на добивката само како промена на брзината. Значи, разликата помеѓу прилично добар велосипед и одличен во оваа област ќе биде нешто како квадратен метар од 1,01 .
Пневматиците се уште еден фактор - јас сум дефинитивно побрз на мојот лесен карбонски друмски велосипед отколку на мој тежок челичен патнички велосипед, но друмскиот велосипед има лесни гуми од 23 мм на 110 psi, во споредба со многу потешки гуми од 32 мм на 80 psi на пат до работа, па претпоставувам дека најголемата разлика е во тркалата (и во поаеродинамична позиција на друмски велосипед). - nyони на 21 октомври '13 во 19:51 часот.
Полу ѓубре. Патниот велосипед може да има поголеми гуми RR бидејќи тркачот се стартува од брзина и патникот поради заштита од пункција и издржливост на гумите. Меѓутоа, ако дизајнот на гумата е ист, отпорот на тркалање е помал!
Вкочанетоста исто така игра улога. Колку е поцврста областа на BB, толку помалку енергија се губи поради флексибилноста на рамката. Колку не можев да кажам. Но, намалувањето на масата при искачување, зголемената вкочанетост и намаленото триење за подобри перформанси на тркалата заедно веројатно прават нешто забележливо
Да, магазините за велосипеди ви кажуваат дека ова е една од причините да купите поскапи CF велосипеди за нивните рекламни. Но, лабораториските тестови не го покажаа тоа. Всушност, пофлексибилните рамки можат да бидат побрзи, особено кога се искачувате - бидејќи рамката делува како преносна моќност за измазнување на пружината
. Супер крутите мотоцикли се одлични за елитните спринтери, но скапо и незгодно губење пари за сите други.
Аголното забрзување на вашите тркала е фактор за забрзување.
Тоа е фактор, но неверојатно мал. Од сите глупави работи во кои веруваат велосипедистите за перформансите, идејата дека тежината на велосипедот има огромно влијание е веројатно најглупавата бидејќи сите виделе докази за спротивното. Дали работите на менувачот и ги вртите педалите, има ли голем отпор на тркалото да се забрза? Не, тоа е инстант. И ако носите пар кожни нараквици, можете да застанете тркало со рачна четка за брзина од 20 км/ч. И двете се затоа што енергијата што е потребна за да се врти тркалото е мала. (Има формула за тоа - требаше да го научите на училиште!)
Најлошото сценарио за тркало е дека му треба двојно поголема енергија од не-ротирачка маса за кинетичка енергија. За велосипеди од 2 килограми, рамка од 10 килограми и возач од 50 килограми, тоа е од 4 до 10 до 50. Ефектите од масата на тркалото се уште помалку кога размислувате за реален случај со влечни сили.