Опубликовано: 12 февраля 2012 г. (изменено) в общем, тему обсуждений перетащу сюда: Итак начнем разжевывать некоторые физические памаметры велосипедов влияющие на скорость передвижения. Технарям тема обсуждаема, гуманитариям сугубо для ознакомления))) Итак:Первое обсуждение, облегчение велосипеда, за счет камер,покрышек колес, замены запчастей. Еще раз повторюсь, что для обсуждения мы берем велосипедиста и велосипед (Обозначим как ВВ), как одну общую систему... поэтому разбирательство идет как в перемещении ВВ на определенное растояние, тут влияют следующие факторы: 1) общий вес ВВ 2) Мощность которую может развить велосипедист 3) сопротивление воздуха (ветер ввключительно) 4) сопротивление покрышек относительно дороги 5) ну и прочие факторы как трение в подшипниках и прочее... Рассмотрим все по порядку: 1) общий вес, тут роль играет вес велосипедиста и вес велосипеда, но вначале разберем общий вес: А)больший вес позволяет увеличить инерцию, за счет чего при спуске осуществляется большая скорость разгона, но при заезде в горку больший вес требует больших усилий.. Б) Масса велосипедиста играет роль при педалировании стоя, что увеличивает усилие на педали пропорционально его массе, впрочем на коленные суставы тоже приходиться большая нагрузка. В) изменение общего веса на 1% не дает прирост скорости в 1% так как соотношение квадратично.. 2)Мощность, параметр сугубо индивидуальный, характеризуется изменением в процессе езды, с другой стороны чем он выше тем быстрее скорость...Тут думаю актуально значение соотношение мышц к общей массе велосипедиста 3)Сопротивление воздуха, значение варьируется начиная от встречного потока создаваемых покрышкам, заканчивая телосложением велосипедиста... А) более широкие/зубастые покрышки создают больший встечный поток около колеса ежели более узкие Б) телосложение велосипедиста и так же его объем тела, зависит непосредтсвенно от его веса (хотя есть худые люди которые весят прилично) В) Обтекаемость, сюда можно приписать всякое навесное оборудование типа крыльев, велобаулов, просторной одежды 4) сопротивление покрышек, оно же сопротивлние качению. Определяется в основном степенью деформации покрышки при соприкосновению с дорогой. А) сильно накаченные колеса уменьшают значение сопротивления, но падает комфортность езды Б) Характер грунта тоже изменяет это значение, взять к примеру грунтовку и асфальт... Вроде как основное указал, если что дополняйте... Изменено 12 февраля 2012 г. пользователем Михалыч Уфимский 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 12 февраля 2012 г. это все конечно может и так, однако там в теме был разговор что 100гр в суммарном весе ВВ, как вы выразились, не одно и тоже что 100гр на ободе/покрышке/камере. вот и все...)почему так..люди привели формулы для импульса) 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 12 февраля 2012 г. (изменено) vovan-bolvan писал(а) Mon, 13 February 2012 00:15это все конечно может и так, однако там в теме был разговор что 100гр в суммарном весе ВВ, как вы выразились, не одно и тоже что 100гр на ободе/покрышке/камере. тщательнее читайте тему, я вроде как упоминал что нет разницы откуда убрать 100 лишний грам с вела или с велосипедиста... Изменено 12 февраля 2012 г. пользователем Михалыч Уфимский 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 12 февраля 2012 г. Михалыч Уфимский писал(а) Mon, 13 February 2012 00:24vovan-bolvan писал(а) Mon, 13 February 2012 00:15это все конечно может и так, однако там в теме был разговор что 100гр в суммарном весе ВВ, как вы выразились, не одно и тоже что 100гр на ободе/покрышке/камере. тщательнее читайте тему, я вроде как упоминал что нет разницы откуда убрать 100 лишний грам с вела или с велосипедиста... Разница есть. Посмотрите еще раз формулу. Но разница проявляется только при разгоне. При равномерной езде масса влияет крайне незначительно, ибо влияет (при прочих равных) только на сопротивление качению. Посему, чем чаще приходится ускоряться, тем больше влияет масса. При этом каждый грамм на переферии колеса эквивалентен 2 граммам на раме/тушке. Трение в подшипниках можно смело не учитывать - плечо качения (оно же - коэффициент сопротивления) закаленных подшипников составляет 0,001 и меньше остальных факторов как минимум на порядок. Величина деформации ободьев куда как побольше будет А с деформацией покрышки и грунта (а рассматривать эти вещи можно только совместно) вообще не сравнить. Кстати, зубастая покрышка едет хуже в основном потому, что грунтозацепы создают сопротивление качения. А не потому, что имеют худшую аэродинамику. Даже при полном отсутствии деформаций покрышки и грунта, плечо качения не обращается в нуль, а равно расстоянию между грунтозацепами. 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 12 февраля 2012 г. (изменено) но не может же быть абсолютно равномерной езды...все время едешь так сказать с микроускорениями посему явно будет легче ехать с легкими покрышками на 50гр чем с переклюком на 50гр Михалыч Уфимский писал(а) Mon, 13 February 2012 00:24vovan-bolvan писал(а) Mon, 13 February 2012 00:15это все конечно может и так, однако там в теме был разговор что 100гр в суммарном весе ВВ, как вы выразились, не одно и тоже что 100гр на ободе/покрышке/камере. тщательнее читайте тему, я вроде как упоминал что нет разницы откуда убрать 100 лишний грам с вела или с велосипедиста... так вы этого не доказали...как раз наоборот, вам доказали что есть разница) *а не разу не слышали что к примеру на авто, люди ставят легкосплавные диски, и получает прибавку в динамике? Изменено 12 февраля 2012 г. пользователем vovan-bolvan 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 12 февраля 2012 г. (изменено) В 4 стоит уточнить, что на грунтах низкое давление покрышки даст сниженное сопротивление качению (если грубо, то чем меньше атмосфер, тем лучше катит). Изменено 12 февраля 2012 г. пользователем Михаил Иткин 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 12 февраля 2012 г. (изменено) Krokodil писал(а) Sun, 12 February 2012 13:11 Чтобы разогнать колесо до скорости V нужно совершить работу: T = (M*V^2)/2 + (J*w^2)/2 = (M*V^2)/2 + (M*R^2*V^2/R^2)/2 = M*V^2 то есть ровно вдвое больше, чем не вращающийся объект такой же массы. Да, формула верна, только могу вас огорчить она применима как к колесу, так и к машине, так и к ракете... Предлагаю вывести формулу не для одного колеса а для Велосипеда с Велосипедистом.. Мощность пишется так: N = A/t Заменим работу на: А=FS*cos a (угол принимем за 1), получим: N = FS*1/t Сократим время, разбив S = Vt и сократив время, получим: N = FV Используя второй закон, найдем: F = MV/t, получим N = (M*V*V)/t Теперь используя первую формулу сократим время, и получим: A = M*V*V О! как же такое могло получиться?? Система расчета для другой системы будь то машина или баллистическая ракета, Формула то одна и та же))) А знаете в чем вы просчитались? Вы не учли один маааленький нюанс... vovan-bolvan писал(а) Mon, 13 February 2012 00:58 *а не разу не слышали что к примеру на авто, люди ставят легкосплавные диски, и получает прибавку в динамике? Смотри на формулу выше))) Изменено 12 февраля 2012 г. пользователем Михалыч Уфимский 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 12 февраля 2012 г. Михаил Иткин писал(а) Mon, 13 February 2012 01:22В 4 стоит уточнить, что на грунтах низкое давление покрышки даст сниженное сопротивление качению (если грубо, то чем меньше атмосфер, тем лучше катит). там уточнять можно по разному, начиная от засошшей глинистой корки и заканчивая песком... На песке к примеру нормально едут приспушенные колеса, так как идет распределение веса на большую площадь. Если попробовать заехать на сильно накачанных, я незнаю канеш что там за сопротивление появиться, но ехать станет невозможно... А по глинистой засохшей корке едется почти как по асфальту... 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 12 февраля 2012 г. (изменено) Не-не, песок и снег это другая часть темы. В пункте четыре написано, что сопротивление качению определяется деформацией покрышки. Но не написано как, а площадь контакта влияет и положительно и отрицательно на скорость. Тут же два аспекта, нет? 1. Если сравниваем снег, песок и асфальт, то для ВВ важно будет уменьшить давление на поверхность и избавиться от ненужного пятна контакта на асфальте. Потому накачиваем резину на асфальте и спускаем на песке. Глинистая корка имеет гладкую поверхность и здесь ее можно рассматривать как асфальт. 2. Если сравниваем шероховатую поверхность с гладкой, то для ВВ важно усилие для преодоления шероховатости. С широкой резиной (пониженным давлением) на грунте это усилие меньше, чем с узкой (повышенным давлением). PS. Чтоб два раза не вставать, вот ссылка для интересующихся на короткую статью про мифы о резине (eng) PS1. пункт 1 исправил чуть, не то написал, пардон. Изменено 12 февраля 2012 г. пользователем Михаил Иткин 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 12 февраля 2012 г. (изменено) Михаил Иткин писал(а) Mon, 13 February 2012 02:09Не-не, песок и снег это другая часть темы. В пункте четыре написано, что сопротивление качению определяется деформацией покрышки. Но не написано как, а площадь контакта влияет и положительно и отрицательно на скорость. Тут же два аспекта, нет? Следует заглянуть сюда: Википедия Содержание 5 пункт... Чисто практически это заметно на Трейнерах, где у велосипеда зажимается заднее колесо, если магнитный тормоз влегкую крутиться от руки, да еще по инерции делает несколько оборотов (когда его собирал, был уверен что тормоз мне пришел размагниченным), то с поджатым колесом прокрутить его становиться уже тяжелее... Про типы почв, на асфальте следует рассматривать деформацию покрышки, а вот на грунтовках помимо деформации покрышки можно ввести понятие как деформация почвы что тоже ведет к увеличению сопротивления качения... А колеса с низким давлением позволяют компенсировать давление за счет увеличения пятна соприкосновения, плюс как бонус комфорт добавляется... но скорость от этого падает катастрофически... Изменено 12 февраля 2012 г. пользователем Михалыч Уфимский 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 12 февраля 2012 г. (изменено) Ок, cопротивление качению, автомобильное колесо: Цитата:На дорогах с твёрдым покрытием сопротивление качению во многом зависит от размеров и характера неровностей дороги, обусловливающих повышенное деформирование шин и подвески и, следовательно, дополнительные затраты энергии. При движении по мягким или грязным опорным поверхностям затрачивается дополнительная работа на деформирование грунта или выдавливание грязи и влаги, находящихся в зоне контакта колеса с дорогой. Про деформацию все так, с поправкой на вес ВВ. Про песок - не cовсем так, это тоже из области распределения давления для улучшения плавучести. Про трейнер не понял, можно другими словами, что хотели добавить? Цитата:Про типы почв, на асфальте следует рассматривать деформацию покрышки, а вот на грунтовках помимо деформации покрышки можно ввести понятие как деформация почвы что тоже ведет к увеличению сопротивления качения... А колеса с низким давлением позволяют компенсировать давление за счет увеличения пятна соприкосновения, плюс как бонус комфорт добавляется... но скорость от этого падает катастрофически... Чем лучше ВВ подрессорен (здесь особенно за счет резины), тем быстрее едет, за счет меньшего усилия на деформацию почвы и преодоление неровности, вот что я имел ввиду. Это вообще касается всего ВВ, не только резины. Да, фэтбайк будет ехать медленней по твердому грунту, но там пятно контакта огромно, это экстремальный вариант, я говорю про обычную резину. На мягком грунте 3 дюйма и шире будут быстрей. Изменено 12 февраля 2012 г. пользователем Михаил Иткин 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 12 февраля 2012 г. Энергоэфективность по Харьковски ... 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 12 февраля 2012 г. вот к примеру трейнер... магнитный тормоз плюс деформация покрышки создают приличное усилие... к примеру на 7 позиции (из 10 возможных) при передаче звезд 52/14, колеса могу прокрутить только педалирую стоя... хотя если крутить магнитный тормоз вручную он крутиться легко... 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 12 февраля 2012 г. HardDen писал(а) Sun, 12 February 2012 23:43 Энергоэфективность по Харьковски ... Золотой пост! 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 12 февраля 2012 г. (изменено) Наибольшее влияние оказывает вес наездника. Нужно меньше жрать и больше тренироваться. Золотые слова!!! Изменено 12 февраля 2012 г. пользователем Михалыч Уфимский 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 13 февраля 2012 г. С вашего позволения я для начала два вопроса задам: 1. Ездили ли Вы когда-нибудь с нормально загруженным рюкзаком на багажнике? (как вариант - перекрепить 5кг рюкзачок со спины на велосипед) 2. Есть ли разница в работе по увеличению скорости тела с 10 до 20 км/ч и с 30 до 40 км/ч (тело в вакууме без сопротивления среды)? Ну и в качестве трёпа - в идеальных теоретических условиях ни один человек не ездит и чем реальнее условия, тем сильнее влияние веса колёс, а затем и самого велосипеда. В т.ч. и на управляемость. 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 13 февраля 2012 г. Михалыч Уфимский писал(а) Mon, 13 February 2012 01:48Система расчета для другой системы будь то машина или баллистическая ракета, Формула то одна и та же))) чета у вас "смешались в кучу кони, люди". Даже у идеального велосипедиста в вакууме все будет сложнее. Во первых так формулу можно выводить только для БУКСИРУЕМОГО велосипеда. А не для самоходного. Во вторых там будет динамика. Сначала он стоит. Потом под воздействием силы начинает движение с ускорением. Идет преодоление инерции прямолинейного движения и инерции раскручивания колес. Потом система должна войти в равновесие - силы трения/сопротивления уравняются с силой буксировки, тело будет двигаться равномерно - инерция движения и вращения не будет влиять. Ну или для вакуума все еще сложнее - движение по прежнему будет с ускорением, и влияние инерции движения и вращения колес надо будет учитывать непрерывно. Плюс трение. А по вашей формуле велосипед потянули и он без инерционной раскрутки колес понесся в светлые дали... И, кстати, с такой степенью приближения к реальности достаточно рассмотреть сопротивление воздуха пропорционально площади вертикального сечения ВВ, перпендикулярно направлению движения. И не углубляться в учет покрышек и торчащих шалобушек. 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 13 февраля 2012 г. (изменено) Михалыч Уфимский писал(а) Sun, 12 February 2012 23:19 А)больший вес позволяет увеличить инерцию, за счет чего при спуске осуществляется большая скорость разгона, но при заезде в горку больший вес требует больших усилий.. Все-таки скорость не зависит от массы. От массы зависит энергия в верхней точки, которая при спуске тратится на набор скорости и на все потери, поэтому в реальной жизни более тяжелый ВВ проезжает дальше после окончания спуска по сравнению с более легким ВВ. Т.е., по сути, вне зависимости от массы все ВВ будут съезжать с горки абсолютно синхронно, если убрать потери. В реальной жизни более легкий ВВ может иметь меньшую скорость (допустим, в низу склона) только из-за того, что у него потери примерно такие же, как и у тяжелого ВВ, а энергия в на вершение меньше. Если подобрать два ВВ таким образом, чтобы их потери были пропорциональны массе, то в этом случае они также будут съезжать с горки синхронно. Изменено 13 февраля 2012 г. пользователем albor 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 13 февраля 2012 г. Не раскрыто, почему при наличии на раме надписи "Merida" скорость и накат катастрофически падает... 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 13 февраля 2012 г. Также непонятно, почему стройная девушка в купальнике в два счёта вырывается вперёд, оставляя позади себя даже профессиональных гонщиков? Метрах так в пяти... Что на этот счёт говорят такие науки, как сопромат, теор.мех, теория машин и механизмов, механика жидкости и газов? 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 13 февраля 2012 г. Михалыч Уфимский, а Вы, позвольте поинтересоваться, кто по профессии/образованию? "Физика" Ваша какая-то гуманитарная. 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 13 февраля 2012 г. vtl_m писал(а) Mon, 13 February 2012 10:34Не раскрыто, почему при наличии на раме надписи "Merida" скорость и накат катастрофически падает... А почему при замене седла на модель с титановыми рамками скорость вырастает на 2 км/ч? 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 13 февраля 2012 г. (изменено) > А)больший вес позволяет увеличить инерцию, за счет чего при спуске осуществляется большая скорость разгона Галилей умер зря... > При этом каждый грамм на переферии колеса эквивалентен 2 граммам на раме/тушке. С точки зрения разгона - да, масса колеса ощущается сильнее, чем масса всего остального. С точки зрения езды в гору - нет, даже наоборот, маховики помогают преодолевать подъём, потому что сохраняют инерцию, при этом не тяготея вниз. Изменено 13 февраля 2012 г. пользователем TarasB 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 13 февраля 2012 г. TarasB писал(а) Mon, 13 February 2012 11:42> С точки зрения разгона - да, масса колеса ощущается сильнее, чем масса всего остального. С точки зрения езды в гору - нет, даже наоборот, маховики помогают преодолевать подъём, потому что сохраняют инерцию, при этом не тяготея вниз. хи-хи! при реальных массах колес это должен быть очень короткий и пологий подъем 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
Опубликовано: 13 февраля 2012 г. (изменено) vik_q писал(а) Mon, 13 February 2012 12:51 хи-хи! при реальных массах колес это должен быть очень короткий и пологий подъем При реальных массах колёс я брал два велосипеда с одним и тем же шагом, один при резком нажатии на педали отрывался передним колесом от земли, другой просто вяло ускорялся, масса одинаковая, только у одного колёса 20", у другого 28". Так что этот фактор очень заметен. На всякий случай сделаю акцент - одинаковой была не передача, а именно шаг, то есть соотношение оборотов к скорости. Изменено 13 февраля 2012 г. пользователем TarasB 0 Поделиться сообщением Link to post Поделиться на других сайтах
