Czy zwiększona waga sprawi, że zejdę szybciej?

Od jakiegoś czasu mam to pytanie. Chcę wiedzieć, jak najszybciej zejść ze wzgórza. Zastanawiałem się więc, czy zwiększenie masy roweru zwiększy prędkość na odcinkach zjazdowych, czy może tylko spowolni mnie z powodu oporu toczenia, oporu lub innych czynników?

Mówię tu o długich odcinkach i długich, 10-30% wzgórzach. Sprawdziłem również nawierzchnię drogi, nie ma zakrętów i łatwo mogę sprawdzić, czy nadciąga ruch. W każdym razie jest bardzo rzadko używany w ruchu ulicznym.

Dzięki

EDYCJA: Chciałbym również uwzględnić w tym pytaniu rzeczy takie jak opór toczenia.

Najważniejszą rzeczą, którą musisz wziąć pod uwagę przy prędkości jest opór: Siła F na ciebie + rower (masa m ) wynosi:

F = ma = mg sin Q - F_d - F_rr

gdzie a jest twoim przyspieszeniem, g jest przyspieszeniem grawitacyjnym, a Q jest kątem wzgórza do poziomu. F_d to siła oporu, która nie skaluje się z masą. Spróbuj upuścić balon i piłkę nożną tego samego rozmiaru, a zobaczysz to w akcji. F_rr jest oporem toczenia.

Przeciąganie dominuje opór toczenia przy dowolnej przyzwoitej prędkości dla dobrze skonfigurowanego roweru: więcej szczegółów, niż prawdopodobnie chcesz lub ładny wykres, więc powinieneś być w stanie zaniedbać opór toczenia.

Ciężar będzie miał niewielki wpływ na opór toczenia i (zakładając, że nie wpłynie to na przekrój poprzeczny) na opór, więc przyspieszy, ale nie za bardzo.

Możesz chcieć eksperymentować: zacznij od niektórych zmierzonych prędkości bez dodatkowego obciążenia, a następnie przetestuj dodatkową masę i obojętne obciążenie o tej samej objętości / kształcie / montażu wykonane z polistyrenu lub kartonu.

Największy efekt, jaki będziesz mieć, to przeciąganie - więc pierwszą rzeczą do wypróbowania jest lepsze zakładanie, nie noszenie ubrań z flappy itp

W przypadku naprawdę dużych prędkości należy zastosować owiewkę - porównaj rekord godzinny dla całkowicie sprawiedliwego leżącego (~ 92 km) z rowerem wyścigowym UCI (~ 52 km). Nie ma statystyk, które mogłem znaleźć dla osób z owiewką.

To może być na wpół zapamiętana fizyka, ale tutaj ścigałem się (znacznie cięższymi) przyjaciółmi ze wzgórz, gdzie jeździli na rowerach, które powinny - być wszystkie konta - być wolniejsze niż moje, ale wygrali. Czy pęd może mieć zastosowanie w trudniejszym terenie? Rozumiem przez to, że jeśli jeździec o większej masie uderzy w wyboj lub dziurę itp., Odczuje mniejsze spowolnienie z powodu swojego większego pędu w porównaniu do jeźdźca o mniejszej masie.

Oczywiście w idealnej próżni przyspieszenie pozostaje na poziomie 9,81 m / s / s i jako taka masa nie miałaby wpływu na prędkość.

PS Próbowałem to opublikować w komentarzu, ale nie mam jeszcze wystarczającej reputacji.

Gdyby doszło do tarcia, byłoby dokładnie tak samo (pamiętaj o młocie i piórku na księżycu). Jednak - twój opór sieciowy nie będzie tak naprawdę proporcjonalny do masy. Opór powietrza nie jest wcale proporcjonalny do masy (chociaż opór toczenia jest). Z tego powodu będziesz miał mniejszy opór na kilogram przy większej masie, co spowoduje, że będziesz jechał szybciej, tak.

Przyjęta odpowiedź stanowi, że przeciąganie nie jest skalowane wraz z masą. Co jest prawdą. Ale przeciąganie skaluje się z obszarem czołowym. Można założyć, że dwie ramy są wykonane z tego samego materiału, dlatego większa rama ma większą powierzchnię przednią.

Zamiast porównywać balon i piłkę nożną tego samego rozmiaru, bardziej odpowiednim porównaniem są dwie skały o tej samej gęstości, ale o różnych rozmiarach.

Prędkość końcowa występuje wtedy, gdy siła grawitacji jest równa opancerzeniu.
Zobacz to łącze, aby obliczyć prędkość końcową. Prędkość
końcowa

W równaniu po wyjęciu stałych
vermina jest proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego (masa / powierzchnia)
vermina jest proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego (r cubed / r kwadrat)
vterminal jest proporcjonalny do pierwiastka kwadratowego (r)

Zatem przy stałej gęstości, jeśli podwoisz r, prędkość końcowa wzrośnie o 1,414.
Podwójne r jest ośmiokrotnością masy dla tylko 1,414 prędkości końcowej.

Przeciąganie proporcjonalne do v do kwadratu to rzeczywiste przeciąganie (przeznaczona gra słów)

Teraz udawajmy, że możesz podwoić swoją masę i utrzymać ten sam obszar.
Vminminal jest proporcjonalny do pierwiastka kwadratowego (masa / powierzchnia)
Vterminal jest proporcjonalny do pierwiastka kwadratowego (masa / stała)
Vterminal jest proporcjonalny do pierwiastka kwadratowego (masa)
Jeśli wszystko było stałe (w tym twój obszar i opór toczenia)
Jeśli zwiększysz masę o 2, zwiększysz prędkość końcową o 1,414
Jeśli zwiększysz masę o 4, zwiększysz prędkość końcową o 2
Opór toczenia nie jest stały, więc byłby mniejszy niż 1,414 i 2

Powiedzmy, że jeździec o wadze 180 funtów i dodaj do ramy 20 funtów ołowiu - to tylko 5% prostej z górki
Na 10 stopniach to tylko 0,846% - 40 mil na godzinę w porównaniu do 40,43 mil na godzinę (bez uwzględnienia oporu toczenia).

Nawet rowery wspinaczkowe są lekkie.
Zasadniczo pod górę płacisz za cały ciężar, a ze wzgórza dostajesz tylko pierwiastek kwadratowy ciężaru.
Przeciąganie proporcjonalne do v do kwadratu to prawdziwe przeciąganie

Krótka odpowiedź brzmi: tak . Zobacz długą odpowiedź Chrisa .

Głównym powodem tej „odpowiedzi” jest zachęcenie do dużej ostrożności .

Jako nastolatek (w poprzednim tysiącleciu) dorastałem w pagórkowatym terenie. Regularnie robiliśmy dwa zjazdy - dwie mile biegną od farmy przyjaciół do domu i strome wzgórze o długości jednej mili. Mój najlepszy czas na powrót do domu to 2:11, z dużą ilością pedałowania (nie wspominam o mijaniu samochodów). Na stromym wzniesieniu pęknęlibyśmy 1 minutę bez pedałowania. Chodzi o to, że byliśmy młodzi i głupi .

Niedawno mój brat spotkał podobne dzieci w wieku, które chciały jak najszybciej zejść na znane nam wzgórze. Chociaż odradzał to, i tak to zrobili. Jeden rozbił się i rozbił mu czaszkę . Z naszego doświadczenia na tym wzgórzu robiłby około 60 km / h. Tylko.

Wspominasz o 30% . To jest strome:

Stroma część to miejsce, w którym droga znika z pola widzenia.

Ostatnim ostrzeżeniem jest stabilność roweru i hamulce. Hamulce rowerowe nie są przeznaczone do tych prędkości . A twoja geometria ramy jest nieznanym czynnikiem - czy „dostanie chwiejności”? Jedynym sposobem na poznanie jest zrobienie tego. Problem polega na tym, że jeśli tak się stanie, najprawdopodobniej ulegniesz awarii. Ciężko .

W sensie praktycznym zwiększona waga sprawi, że zjedziesz szybciej, z tego samego powodu zmniejszenie masy ciała spowoduje, że zjedziesz szybciej

Zobacz ten interaktywny kalkulator . Jeśli ustawisz gradient na „-10”, ustaw „Moc P (waty)” na 0,001 (tj. Prawie zero):

• Przy wadze kierowcy ustawionej na 50 kg jedziesz około 59,54 km / h
• Przy wadze kierowcy ustawionej na 75 kg jedziesz około 71,22 km / h
• Przy wadze kierowcy ustawionej na 100 kg przejdziesz około 81,25 km / h

Jest to jednak dość masywny wzrost masy ciała. Zwiększenie masy ciała o tyle byłoby „niezdrowe”, a zwiększenie masy roweru najprawdopodobniej negatywnie wpłynęłoby na prowadzenie.

Mniejszy wzrost masy (kilka kilogramów itp.) Nieco zwiększy twoją prędkość zjazdu .. ale prawdopodobnie znacznie bardziej produktywna byłaby praca nad zmniejszeniem oporu aerodynamicznego.

Ekstremalnym przykładem może być leżący rower (znacznie mniejszy obszar przedni niż typowy rower szosowy i może mieć zewnętrzną skorupę w celu dalszego zmniejszenia oporu), ale istnieje wiele innych sposobów, aby to zrobić, np. Przyjmując raczej niebezpieczne pozycje na rowerze lub noszenie kasków w zabawnych kształtach i bardziej aerodynamicznych ubrań (kombinezony triathlonowe i rozkładowe)

W pewnym sensie tak. To tak, jakby niektórzy narciarze próbowali przybierać na wadze, aby uzyskać dodatkową prędkość. Ale trudno byłoby mieć dobrą kontrolę w porównaniu do tego, kiedy byłeś wcześniej lżejszy :)

Jak zwykle myślę, że najlepszym sposobem na rozważenie tego jest energia;

przechodząc od odpoczynku na szczycie wzgórza (wysokość h), zachowuje się energię między energią potencjalną na górze a kinetyką na dole:

Mgh = straty MV ^ 2 + (z powodu aerodynamiki i oporu toczenia)

w związku z tym

V = sqrt (gh - straty / M)

ponieważ straty nie są proporcjonalne do masy, wówczas ich podział na masę zmniejsza ich wpływ na prędkość cięższego jeźdźca, niezależnie od tego, czy osiągnięto prędkość końcową, czy nie