น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ฉันตกต่ำเร็วขึ้นหรือไม่

11

ฉันมีคำถามนี้มาระยะหนึ่งแล้ว ฉันอยากรู้ว่าฉันจะลงเขาได้เร็วแค่ไหน ดังนั้นฉันสงสัยว่าการเพิ่มน้ำหนักของจักรยานจะเพิ่มความเร็วในการเหยียดลงเนินหรือไม่หรือมันจะทำให้ฉันช้าลงเนื่องจากความต้านทานการหมุนการลากหรือปัจจัยอื่น ๆ

ฉันกำลังพูดยาวเหยียดที่นี่และเนินเขายาว 10-30% ฉันได้ตรวจสอบพื้นผิวถนนและไม่มีการโค้งงอและฉันสามารถดูได้ง่ายว่าการจราจรติดขัดหรือไม่ มันไม่ค่อยใช้สำหรับการจราจรอยู่แล้ว

ขอบคุณ

แก้ไข: ฉันต้องการปัจจัยในสิ่งที่ต้องการความต้านทานการหมุนในคำถามนี้

speed weight downhill

— จอร์จ
แหล่งที่มา

3

ปรึกษากาลิเลโอ คำตอบคือไม่

— Carey Gregory

6

@CareyGregory ไม่รวมการลากแน่นอน: F = ma = mg-Fd โดยที่ Fd คือแรงลากที่ไม่ได้ปรับขนาดด้วยมวล ลองวางบอลลูนและฟุตบอล (ฟุตบอล) ที่มีขนาดเท่ากัน น้ำหนักจะมีผลเล็กน้อยต่อความต้านทานการหมุนและ (สมมติว่ามันคล่องตัว) ไม่มีการลากดังนั้นมันจะทำให้คุณเร่งความเร็วได้เร็วขึ้น แต่ไม่มาก - ควรพิจารณาค่าสัมประสิทธิ์การลาก

— Chris H

1

สถิติของฉันแสดงให้เห็นว่า 4 ปีที่แล้วเมื่อฉันหนักกว่า 25 กิโลกรัมตอนนี้ฉันเคยก้าวลงมาเร็วกว่าที่ฉันเคยทำ พวกเขายังแสดงให้เห็นว่าฉันเป็นนักปั่นโดยรวมที่ช้ากว่าตอนนี้ ดังนั้นฉันจึงสงสัยว่าจะมีการใช้จักรยานที่หนักกว่ากัน (แต่จะมีผลกระทบน้อยกว่าเนื่องจากความแตกต่างระหว่างแสงและจักรยานหนักจะน้อยกว่า)

— PeteH

4

น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นทุกสิ่งเท่ากันจะเพิ่มความเร็วลง อย่างไรก็ตามการเพิ่มขึ้นจะไม่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับความลาดชันที่ค่อนข้างตื้น (กาลิเลโอกำลังพิจารณาสถานการณ์ที่ความต้านทานอากาศไม่ใช่ปัจจัยหลัก แต่ด้วยมอเตอร์ไซค์มันเป็นปัจจัยสำคัญ)

— Daniel R Hicks

2

(หากยางพองเกินพอน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นจะส่งผลกระทบต่อความต้านทานการหมุนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น)

— Daniel R Hicks

12

สิ่งสำคัญที่คุณต้องพิจารณาด้วยความเร็วคือการลาก: แรงFที่คุณ + จักรยาน (มวลm ) คือ:

F = ma = mg sin Q - F_d - F_rr

โดยที่aคือความเร่งของคุณgคือความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงและQคือมุมเนินเขาเป็นแนวนอน F_dคือแรงลากที่ไม่ได้ปรับตามน้ำหนัก ลองวางบอลลูนและฟุตบอล (ฟุตบอล) ที่มีขนาดเท่ากันและคุณจะเห็นสิ่งนี้ในการทำงาน F_rrคือความต้านทานการหมุน

การลากนั้นมีความต้านทานการหมุนด้วยความเร็วที่เหมาะสมสำหรับจักรยานที่ตั้งค่าไว้แล้ว: รายละเอียดมากกว่าที่คุณต้องการหรือกราฟที่ดีดังนั้นคุณควรจะละเลยการต้านทานการหมุน

น้ำหนักจะมีผลเล็กน้อยต่อความต้านทานการหมุนและ (สมมติว่ามันไม่ส่งผลกระทบต่อส่วนตัด) ไม่มีการลากดังนั้นมันจะทำให้คุณเร่งเร็วขึ้น แต่ไม่มาก

คุณอาจต้องการทดสอบ: เริ่มต้นด้วยความเร็วที่วัดได้โดยไม่ต้องโหลดเพิ่มจากนั้นทดสอบมวลที่มากขึ้นและโหลดแบบจำลองปริมาณ / รูปร่าง / ตัวยึดเดียวกันที่ทำจากสไตรีนหรือกระดาษแข็ง

เอฟเฟกต์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่คุณมีอยู่ก็คือการลาก - ดังนั้นสิ่งแรกที่ต้องลองคือการเหน็บที่ดีกว่าการไม่ใส่เสื้อผ้าที่คลุมด้วยผ้า ฯลฯ

สำหรับความเร็วที่สูงมากเครื่องบินเป็นหนทางที่จะไป - เปรียบเทียบบันทึกชั่วโมงสำหรับผู้พักฟื้นที่มีความยุติธรรม (~ 92 กม.) กับจักรยานแข่ง UCI (~ 52 กม.) ไม่มีสถิติที่ฉันสามารถหาได้โดยเฉพาะสำหรับผู้ที่ตั้งตรงกับ fairing

— Chris H
แหล่งที่มา

1

+1 เหน็บไม่ได้ใส่ชุดเครื่องปัด!

— andy256

มีอีกอย่างหนึ่งที่เกิดขึ้นกับฉัน - หากคุณกำลังวัดความเร็วเฉลี่ย (เช่นเวลาระหว่างบนและล่าง) คุณอาจได้รับมากขึ้นโดยการเร่งเร็วขึ้นในตอนเริ่มต้น (น้ำหนักน้อยกว่า) โดยเพิ่มความเร็วเทอร์มินัลของคุณ โอ้และเร่งลมยางให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้

— Chris H

3

นี่อาจเป็นเกมที่ต้องนึกถึงฟิสิกส์ครึ่งหนึ่งที่เล่น แต่ฉันได้แข่งกับเพื่อน ๆ (ที่หนักหน่วงกว่า) ลงบนเนินเขาซึ่งพวกเขาเคยขี่มอเตอร์ไซค์ซึ่งควรจะเป็นบัญชีทั้งหมด - ช้ากว่าของฉัน แต่พวกเขาชนะแล้ว โมเมนตัมเข้ามาในภูมิประเทศที่หยาบกว่านี้ได้หรือไม่? จากนั้นฉันหมายความว่าหากผู้ขับขี่ที่มีน้ำหนักมากขึ้นกระแทกกระแทกหรือมีรู ฯลฯ พวกเขาจะได้รับประสบการณ์การชะลอตัวน้อยลงเนื่องจากแรงผลักดันที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับผู้ขับขี่ที่มีน้ำหนักเบากว่า

ในสุญญากาศที่สมบูรณ์แบบแน่นอนความเร่งยังคงอยู่ที่ 9.81 m / s / s และเช่นนี้มวลจะไม่ส่งผลกระทบต่อความเร็ว

ป.ล. ฉันพยายามโพสต์สิ่งนี้ในความคิดเห็น แต่ฉันยังไม่มีชื่อเสียงเพียงพอ

— Jiminy Cricket
แหล่งที่มา

2

หากมีแรงเสียดทานมันจะเหมือนกันแน่นอน (จำค้อนและขนนกบนข้อตกลงดวงจันทร์) อย่างไรก็ตาม - การลากสุทธิของคุณไม่ได้เป็นไปตามสัดส่วนกับมวลของคุณ ความต้านทานอากาศไม่ได้เป็นสัดส่วนกับมวลของคุณเลย (แม้ว่าการลากจะกลิ้ง) ด้วยเหตุนี้คุณจะลากได้น้อยลงต่อกิโลกรัมและมีน้ำหนักมากขึ้นซึ่งจะทำให้คุณทำงานได้เร็วขึ้นใช่

— Patrick H
แหล่งที่มา

2

ลากคำตอบสถานะที่ยอมรับไม่ได้มาตราส่วนด้วยมวล อันไหนจริง. แต่การลากจะขยายตามพื้นที่ด้านหน้า มันยุติธรรมที่จะสมมติว่าสองเฟรมทำจากวัสดุเดียวกันดังนั้นเฟรมที่ใหญ่กว่ามีพื้นที่ด้านหน้าที่ใหญ่กว่า

แทนที่จะเปรียบเทียบบอลลูนและลูกฟุตบอลที่มีขนาดเท่ากันการเปรียบเทียบที่เหมาะสมกว่าคือหินสองก้อนที่มีความหนาแน่นเท่ากัน แต่มีขนาดต่างกัน

ความเร็วเทอร์มินัลคือเมื่อแรงโน้มถ่วงเท่ากับลาก
ดูลิงค์นี้สำหรับการคำนวณความเร็ว
เทอร์มินัลความเร็วเทอร์มินัล

ในสมการเมื่อคุณนำค่าคงที่
vterminal เป็นสัดส่วนกับสแควร์รูท (มวล / พื้นที่)
vterminal เป็นสัดส่วนกับสแควร์รูท (r cubed / r กำลังสอง)
vterminal เป็นสัดส่วนกับสแควร์รูท (r)

ดังนั้นที่ความหนาแน่นคงที่หากคุณเพิ่มความเร็วเทอร์มินัลเป็นสองเท่า 1.414
ดับเบิ้ลอาร์คือมวลแปดเท่าในราคาเพียง 1.414 เทอร์มินัลความเร็ว

ลากตามสัดส่วนกับ v กำลังสองเป็นการลากที่แท้จริง

ตอนนี้ให้หลอกว่าคุณอาจจะเป็นสองเท่าของมวลของคุณและให้พื้นที่เดียวกัน
vterminal เป็นสัดส่วนกับรากที่สอง (มวล / พื้นที่)
vterminal เป็นสัดส่วนกับรากที่สอง (มวล / คงที่)
vterminal เป็นสัดส่วนกับรากที่สอง (มวล)
หากทุกอย่างคงที่ (รวมถึง พื้นที่และความต้านทานการหมุน)
หากคุณเพิ่มมวลโดย 2 คุณจะเพิ่มความเร็วเทอร์มินัล 1.414
หากคุณเพิ่มมวล 4 คุณจะเพิ่มความเร็วขั้วโดย 2
ความต้านทานการหมุนไม่คงที่ดังนั้นจะน้อยกว่า 1.414 และ 2

สมมติว่าผู้ขับขี่ 180 ปอนด์และเพิ่มตะกั่ว 20 ปอนด์ลงในเฟรม - นั่นคือเนินเขาลงตรง 5%
บนเกรด 10 ที่เพียง 0.846% - 40 ไมล์ต่อชั่วโมงกับ 40.43 ไมล์ต่อชั่วโมง (โดยไม่ต้องบัญชีสำหรับความต้านทานการหมุน)

แม้แต่การปีนเขาไบค์ก็ได้รับการออกแบบให้เบา
โดยทั่วไปแล้วขึ้นเขาคุณต้องจ่ายน้ำหนักและลงเขาคุณจะได้รับเครดิตสำหรับรากที่สองของน้ำหนัก
ลากตามสัดส่วนกับ v กำลังสองเป็นการลากที่แท้จริง

— ผู้สื่อข่าวแพพะแรส็อ
แหล่งที่มา

1

คำตอบสั้น ๆ คือใช่ ดูโพสต์ของ Chrisสำหรับคำตอบที่ยาวนาน

เหตุผลหลักสำหรับ "คำตอบ" นี้คือการส่งเสริมความระมัดระวังอย่างมาก

ในช่วงวัยรุ่น (ในสหัสวรรษก่อนหน้า) ฉันเติบโตขึ้นมาในพื้นที่ที่เป็นเนินเขา มีสองลูกหลานที่เราเคยทำเป็นประจำ - สองไมล์วิ่งจากฟาร์มเพื่อนของฉันไปที่บ้านและเนินเขาสูงชันหนึ่งไมล์ เวลาที่ดีที่สุดของฉันในการกลับบ้านคือ 2:11 พร้อมการถีบ (ฉันไม่พูดถึงการขับรถ) บนเนินเขาสูงชันเราจะแตก 1 นาทีโดยไม่มีการถีบ ประเด็นก็คือเราเป็นเด็กและโง่

เมื่อเร็ว ๆ นี้พี่ชายของฉันได้พบกับเด็กวัยชราที่คล้าย ๆ กันซึ่งมีความกระตือรือร้นในการลดหลั่นกันอย่างรุนแรงบนเนินเขาที่เรารู้จักเร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ถึงแม้ว่าเขาจะไม่ให้คำแนะนำพวกเขาก็ตาม หนึ่งล้มเหลวและถูกทุบกะโหลกศีรษะของเขา จากประสบการณ์ของเราบนเนินเขาเขาจะต้องทำประมาณ 60kph เท่านั้น

คุณพูดถึง30% นั่นคือที่สูงชัน:

ป้ายบอกว่า "3 ท่อระบายน้ำ"

ส่วนที่ชันคือถนนที่มองเห็นไม่ชัด

จุดเตือนสุดท้ายคือความมั่นคงและเบรกของจักรยาน จักรยานเบรกไม่ได้ออกแบบมาสำหรับความเร็วเหล่านั้น และรูปทรงเรขาคณิตของคุณเป็นปัจจัยที่ไม่ทราบแน่ชัด - มันจะ "ได้รับความโมโห" วิธีเดียวที่คุณรู้คือทำ ปัญหาคือถ้าเป็นเช่นนั้นคุณจะผิดพลาดมากที่สุด ยากมาก

— andy256
แหล่งที่มา

ว้าว เขารอดมาได้หรือไม่

— George

ใช่. ฉันยังไม่ได้ยินเลยว่ามีความเสียหายถาวรใด ๆ พวกเราหลายคนชอบที่จะไปอย่างรวดเร็ว เพียงแค่ระวังตัวจริง สวมหมวกนิรภัยและเพิ่มความเร็วอย่างช้าๆเพื่อรับประสบการณ์ พิจารณาแผ่นรองเข่าและข้อศอก เก็บยางของคุณยาก นั่นเป็นอีกวิธีที่ง่ายตาย

— andy256

60kph เป็นเพียง 37mph และไม่ได้โดยเฉพาะอย่างรวดเร็วบนถนนที่ดีกับจักรยานที่ดี บนถนน (นอกถนน) อันตรายหลักจากความเร็วคือ "ตัวสั่น" เนื่องจากรูปทรงของจักรยานและการกระจายน้ำหนักซึ่งมักจะรวมกับความขรุขระของถนน นักปั่นต้องเข้าใจถึงข้อ จำกัด ของตัวเองในสถานการณ์เช่นนี้

— Daniel R Hicks

(และคุณจะไม่ผิดพลาดหากจักรยานของคุณ "รับการโยกเยก" ตราบใดที่คุณไม่ต้องตื่นตระหนกและค่อย ๆ ปั่นจักรยานช้าๆในขณะที่ค้ำจุนลูกกรง แต่มันทำให้คุณกลัวและขับถ่ายออกจากตัวคุณจนคุณไม่น่าจะ ต้องการทำอีกครั้ง)

— Daniel R Hicks

1

1) จักรยานแข็ง 2) ขนาดเฟรม 1 ขนาดเล็กกว่า 3) ก้านยาวสุด 4) คว้ากรอบระหว่างหัวเข่า: ไม่มีการ

— โยกเยก

1

ในทางปฏิบัติน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นจะทำให้คุณลงเขาเร็วขึ้นด้วยเหตุผลเดียวกันกับการลดน้ำหนักจะทำให้คุณขึ้นเนินเร็วขึ้น

ดูเครื่องคิดเลขแบบโต้ตอบนี้ หากคุณตั้งค่าการไล่ระดับสีเป็น "-10" ให้ตั้ง "Power P (วัตต์)" เป็น 0.001 (เช่นเกือบเป็นศูนย์):

ด้วยน้ำหนักของผู้ขับขี่ที่ตั้งไว้ที่ 50 กิโลกรัมคุณจะได้รับความเร็วประมาณ 59.54 กม. / ชม
ด้วยน้ำหนักของนักปั่นที่ตั้งไว้ที่ 75 กิโลกรัมคุณจะไปถึง 71.22km / h
ด้วยน้ำหนักผู้ขับขี่ที่ตั้งไว้ที่ 100 กก. คุณจะไปได้ประมาณ 81.25 กม. / ชม

อย่างไรก็ตามนั่นเป็นการเพิ่มน้ำหนักอย่างมาก การเพิ่มน้ำหนักตัวของคุณซึ่งจะเป็น "ไม่ดีต่อสุขภาพ" และการเพิ่มน้ำหนักของจักรยานอาจส่งผลเสียต่อการจัดการ ..

น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย (ไม่กี่กิโลกรัม ฯลฯ ) จะช่วยเพิ่มความเร็วของคุณลงได้บ้าง แต่มันอาจจะมีประโยชน์มากกว่าถ้าคุณลดแรงต้านอากาศพลศาสตร์

ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดที่สุดคือจักรยานขี้เกียจ (พื้นที่ด้านหน้าเล็กกว่าจักรยานถนนทั่วไปและสามารถมีเปลือกนอกเพื่อลดแรงลาก) อย่างไรก็ตามมีวิธีอื่นอีกมากมายที่จะทำเช่นนี้เช่นใช้ตำแหน่งที่ค่อนข้างไม่ปลอดภัยบนจักรยานหรือสวมหมวกที่มีรูปร่างตลกและเสื้อผ้าแอโรไดนามิกมากขึ้น (ชุดไตรกีฬา / ชุดตารางเวลา)

— DBR
แหล่งที่มา

0

ใช่ในบางแง่ มันเหมือนกับนักเล่นสกีบางคนพยายามที่จะเพิ่มน้ำหนักเพื่อให้ได้ความเร็วมากขึ้น แต่มันคงยากที่จะมีการควบคุมที่ดีเมื่อเทียบกับตอนที่คุณเบากว่าก่อน :)

— YOUNG
แหล่งที่มา

0

ตามปกติฉันคิดว่าวิธีที่ดีที่สุดในการพิจารณาคือพลังงาน

ในการเคลื่อนย้ายจากที่เหลือที่ด้านบนของเนินเขา (ความสูง h) การอนุรักษ์พลังงานจะใช้ระหว่างพลังงานศักย์ที่ด้านบนและพลังงานจลน์ที่ด้านล่าง:

Mgh = MV ^ 2 + การสูญเสีย (เนื่องจากความต้านทานอากาศและหมุน)

ดังนั้น

V = sqrt (gh - ความสูญเสีย / M)

เมื่อความสูญเสียไม่ได้เป็นสัดส่วนกับมวลแล้วทำการแยกมันออกเป็นมวลโดยลดอิทธิพลของพวกเขาที่มีต่อความเร็วสำหรับผู้ขับขี่ที่มีน้ำหนักมากขึ้น

— jason
แหล่งที่มา