Чи зросте збільшена вага швидше піти в гору?

У мене це питання було певний час. Я хочу знати, як я можу швидко спуститися з пагорба. Отже, мені було цікаво, чи збільшення ваги велосипеда збільшує швидкість на спускових ділянках, чи це просто сповільнить мене через опір коченню, перетягування чи інших факторів?

Я говорю тут довгі розтяжки та довгі, 10-30% пагорби. Я також перевірив дорожнє покриття, і немає вигинів, і я легко можу побачити, чи буде рухатися рух. Він дуже рідко використовується для руху в будь-якому випадку.

Спасибі

EDIT: Я також хотів би враховувати такі речі, як опір коченню в цьому питанні.

Головне, що ви повинні врахувати при швидкості - це перетягування: сила F на вас + велосипед (маса m ):

F = ma = mg sin Q - F_d - F_rr

де a - ваше прискорення, g - прискорення за рахунок сили тяжіння, а Q - кут пагорба до горизонталі. F_d - сила перетягування, яка не масштабується з масою. Спробуйте скинути повітряну кулю та футбол однакового розміру, і ви побачите це в дії. F_rr - опір коченню.

Перетяг домінує проти опору коченню з будь-якою пристойною швидкістю для добре налаштованого велосипеда: Більше деталей, ніж ви, мабуть, хочете, або хороший графік, щоб ви могли нехтувати опором кочення.

Вага матиме невеликий вплив на опір коченню і (якщо припустити, що це не впливає на поперечний переріз) жодний при перетягуванні, тому він прискорить вас швидше, але не набагато.

Можливо, ви захочете поекспериментувати: почніть з певних виміряних швидкостей без зайвого навантаження, а потім випробуйте зайву масу та манекеновий вантаж такого ж обсягу / форми / кріплення з полістиролу або картону.

Найбільший ефект, який ти матимеш, - це на перетягування - тому перше, що потрібно спробувати, - це краще підтягування, не носити вільний одяг тощо.

Для дійсно високих швидкостей шлях має пройти - порівняйте рекорд годин для повністю відмовленого лежачого (~ 92 км) з гоночним велосипедом UCI (~ 52 км). Немає статистики, яку я можу знайти спеціально для вертикалі з обтічником.

Це може бути напівзагаданою фізикою, яка тут грає, але я бігав (істотно важче) по друзях по горах, де вони їздили на велосипедах, які повинні - будь-які рахунки - бути повільнішими за мої власні, все ж вони перемогли. Чи може імпульс почати грати на більш грубій місцевості? Маючи на увазі, я маю на увазі, якби вершник, який носив більшу вагу, потрапив у удар або в отвір і т. Д., Вони відчували б менші сповільнення через збільшення їх імпульсу порівняно з вершником легшої ваги.

У ідеальному вакуумі, звичайно, прискорення залишається на рівні 9,81 м / с / с і, як така, маса не впливатиме на швидкість.

PS Я спробував це опублікувати в коментарі, але репутації у мене ще недостатньо.

Якби було тертя, то це було б точно так само (згадайте молот і перо на місячну угоду). Однак - ваше чисте перетягування насправді не буде пропорційним вашій масі. Опір повітря взагалі не пропорційний вашій масі (хоча тягання кочення є). Завдяки цьому у вас буде менше тягання на кілограм із більшою вагою, що змусить вас швидше їхати, так.

Прийнята відповідь станів перетягування не масштабується з масою. Що правда. Але перетягування масштабується з лобовою областю. Справедливо вважати, що два рами виготовлені з одного матеріалу, тому більший каркас має більшу фронтальну площу.

Замість порівняння повітряної кулі та футбольного м'яча однакового розміру більш прийнятним для порівняння є дві скелі однакової щільності, але різних розмірів.

Термінальна швидкість - це коли сила тяжіння дорівнює
тягу. Див. Це посилання для обчислення кінцевої швидкості
Термінальна швидкість.

У рівнянні, коли ви
виймаєте константи vterminal пропорційний квадратному кореню (маса / площа)
vterminal пропорційний квадратному кореню (r куб / r у квадраті)
vterminal пропорційний квадратному кореню (r)

Тож при постійній щільності, якщо подвоїти r, кінцева швидкість збільшується на 1,414,
подвійна r - у вісім разів більша за масу лише 1,414 кінцевої швидкості.

Пропорція перетягування v квадрата - це справжнє перетягування (призначене каламбур)

Тепер давайте
зробимо вигляд, що ви можете подвоїти свою масу і зберегти ту саму площу vterminal пропорційна квадратному кореню (маса / площа)
vterminal пропорційний квадратному корінь (маса / константа)
vterminal пропорційний квадратному корінь (маса)
Якщо все було постійним (у т.ч. ваша площа та опір коченню)
Якщо ви збільшили масу на 2, ви збільшили б кінцеву швидкість на 1.414.
Якщо ви збільшили масу на 4, ви збільшите кінцеву швидкість на 2,
опір кочення не є постійною, тому вона буде меншою, ніж 1,414 та 2

Скажімо, вершник на 180 фунтів і додасть 20 фунтів свинцю до рами - це лише 5% прямо на гору
на 10 класах, що становить лише 0,846% - 40 миль / год проти 40,43 миль / год (без обліку опору коченню).

Навіть альпіністські велосипеди розроблені так, щоб вони були легкими.
В основному в гору ви платите за всю вагу і вниз по схилу ви отримуєте лише кредит на квадратний корінь ваги.
Пропорція, пропорційна v квадрата - це справжнє перетягування

Коротка відповідь - так . Дивіться допис Кріса для довгої відповіді.

Основна причина цієї «відповіді» полягає у заохоченні великої обережності .

У підлітковому віці (в попередньому тисячолітті) я виріс у горбистій місцевості. Ми звичайно робили два спуски - пробіг дві милі від ферми моїх друзів до дому і крутий пагорб в одну милю. Мій найкращий час, щоб дістатися додому, був 2:11, з великою кількістю педалювання (я не хочу згадати проходження машин). На крутому пагорбі ми б тріснули 1 хвилину без педалювання. Справа в тому, що ми були молоді та дурні .

Нещодавно мій брат якнайшвидше познайомився з подібними дітьми, які хотіли спуститися на серйозний нам відомий пагорб. Хоча він радив проти цього, вони все-таки зробили це. Один розбився і розбив череп . З нашого власного досвіду на цій горі він би робив близько 60 км / год. Тільки.

Ви згадуєте 30% . Це круто:

Крута частина - там, де дорога випадає з поля зору.

Останній пункт застереження - стабільність велосипеда та гальмо. Гальмо на велосипеді не розраховані на такі швидкості . А ваша геометрія кадру - це невідомий фактор - чи "отримають коливання"? Єдиний спосіб вас знати - це зробити. Проблема полягає в тому, що якщо це станеться, ви, швидше за все, зірветесь. Важкий .

У практичному розумінні збільшення ваги змусить вас швидше піти в гору, з тієї ж причини зменшення ваги змусить вас швидше піти в гору

Дивіться цей інтерактивний калькулятор . Якщо ви встановите градієнт на "-10", встановіть "Потужність P (ватт)" на 0,001 (тобто майже нуль):

• З вагою вершника на 50 кг ви їдете приблизно 59,54 км / год
• З вагою вершника на 75 кг ви їдете приблизно 71,22 км / год
• З вагою вершника на 100 кг ви їдете приблизно 81,25 км / год

Однак це досить масове збільшення ваги. Збільшення ваги тіла настільки сильно було б "нездоровим", а збільшення ваги велосипеда дуже ймовірно негативно вплине на керованість.

Менше збільшення ваги (на кілька кілограмів тощо) збільшить вашу швидкість вниз під гору. Але, напевно, буде набагато продуктивніше працювати над зменшенням аеродинамічного опору.

Надзвичайним прикладом може бути легкий велосипед (набагато менша фронтальна площа, ніж типовий дорожній велосипед, і може мати зовнішню оболонку для подальшого зменшення тягання), проте існує маса інших способів зробити це, наприклад, прийняття досить небезпечних позицій на велосипеді або в касках із забавними фігурами та більше аеродинамічного одягу (трикотажні костюми / тимчасові костюми)

Так, в якомусь сенсі. Це так, як деякі лижники намагаються набрати більше ваги, щоб отримати додаткову швидкість. Але важко було б мати хороший контроль порівняно з тим, коли вам було легше раніше :)

Як завжди, я думаю, що найкращий спосіб розглянути це через енергію;

при русі від спокою на вершині пагорба (висота h) збереження енергії застосовується між потенційною енергією на вершині та кінетичною внизу:

Mgh = MV ^ 2 + втрати (через аеро- та опору кочення)

тому

V = sqrt (gh - втрати / М)

оскільки втрати не пропорційні масі, то їх розбивання на масу зменшує їх вплив на швидкість для більш важкого вершника, незалежно від того, досягнута кінцева швидкість чи ні