Каковы наиболее значимые факторы, влияющие на крейсерскую скорость?

Когда я еду с моим другом, я замечаю, что он катится с горы значительно быстрее меня. Мы можем ехать рядом друг с другом, находясь в одинаковом аэродинамическом положении, но если мы оба выберемся на берег, он неожиданно отстранится от меня.

Я немного выше его и, вероятно, весу немного больше (но всего несколько килограммов / фунтов). Наши велосипеды похожи. Мы оба придерживаемся схожей позиции.

Помимо нашего размера / формы, основное отличие, которое я вижу, это колеса. У меня есть Кампаньоло Хамсин, и у него есть набор американской классики, который он купил после того, как получил велосипед и потратил на него около 800 долларов. У них гораздо глубже V, чем у моих колес. Моя основная теория заключается в том, что колеса имеют решающее значение, возможно, благодаря аэродинамике, а также лучшему сопротивлению качению в ступицах, но я не уверен, как это подтвердить или опровергнуть.

speed aerodynamics

— макинтош
источник

Я заметил, что склоняюсь к скорости намного быстрее, чем другие гонщики, несмотря на то, что я не особенно быстр, и на любом из моих велосипедов. Хотелось бы увидеть ответ на это.

— Нил Фейн

Скорее всего, он немного лучше, чем вы. Вы, будучи выше, можете быть основной частью этого. На скоростном спуске незначительные проблемы сопротивления качению будут затоплены сопротивлением воздуха.

— Даниэль Р Хикс

Ваша максимальная скорость скоростного спуска зависит от вашей аэродинамики и сопротивления качению. Аэродинамика лишь незначительно зависит от ширины шины и количества спиц, но ваша способность к подгонке будет гораздо большим фактором. На сопротивление качению частично влияют ваши ступицы, но в значительной степени это зависит от шин и давления в шинах. Чем уже ваша шина и чем выше давление, тем ниже сопротивление качению, но, сужая шины, вы затрудняете поворот и торможение. Очевидно, что ваша способность уверенно поворачивать на скорости может оказать большую помощь на извилистых участках спуска.

— Майк Сэмюэль

Вы пробовали менять местами велосипеды, чтобы увидеть, наездник это или велосипед?

— Tom77

Трение работает против вас где-то. Как сказал Tom77, вы можете поменять велосипеды, чтобы увидеть, если это ваш путь, но убедитесь, что вы пытаетесь с полной остановки и позвольте гравитации притянуть вас обоих вниз по склону. Вы выделяете аэродинамическую часть, если начинаете с 0 миль в час. Если его мотоцикл движется быстрее от остановки, то это колеса, и вы можете посмотреть на проблемы с накачиванием ступицы или шины. Если вы оба двигаетесь с одинаковой скоростью, поменяйте колеса и изолируйте аэродинамические диски, на которые вы указали. После этого посмотри на себя. Может быть, твои колени не тянутся так сильно, как его ...

— Шеф-повар Фламбе

Ответы:

Следующие силы действуют на ваш мотоцикл при движении вниз по склону (в более или менее убывающем порядке):

Сила тяжести

Сила гравитации пропорциональна массе. Если два гонщика имеют одинаковый аэродинамический профиль, более тяжелый гонщик будет опускаться с более высокой максимальной скоростью. Это легко увидеть в формуле для конечной скорости . Интуитивное объяснение состоит в том, что оба будут испытывать одинаковую силу из-за сопротивления, но более тяжелый гонщик будет иметь более высокую силу из-за силы тяжести.

Поскольку вы тяжелее своего друга, гравитация не может объяснить, почему он быстрее.

Тащить, тянуть

Перетаскивание оказывает огромное влияние на скорость спуска. Возможно, ваш друг напрягся, что, как указывал @ChefFlambe, может даже включать положение вашей ноги. Аэродинамические свойства велосипеда (рама, обода, спицы и т. Д.) Также могут иметь значение.

Я предполагаю, что положение гонщика является наиболее вероятным объяснением вашей разницы в скорости. Так как вы выше, чем ваш друг, вам может быть труднее смириться. Вы упомянули, что думаете, что это могут быть диски. В этом случае переднее колесо будет иметь большее значение, чем заднее, поэтому вы можете попробовать поменять передние колеса, чтобы исключить это.

педализация

Велосипедист, который продолжает крутить педали, будет ездить быстрее, чем тот, кто выбегает. Велосипед с более высокой высшей передачей можно крутить педали с более высокой скоростью, и у велосипедиста, который может ездить с более высокой частотой вращения, может быть преимущество.

Чтобы исключить педалирование в качестве объяснения, попробуйте спуститься вниз с обоими накатом.

Сопротивление качению

Шины с высоким сопротивлением качению медленнее, чем шины с низким сопротивлением качению. Факторы включают в себя не только тип и ширину протектора, но и тип резины и кожуха.

Если у вас обоих одинаковые колеса 700x23c примерно одинакового давления (или чуть выше для более тяжелого гонщика), вы можете исключить это.

фрикционный

Трение в ступицах замедлит мотоцикл, но эта сила, вероятно, незначительна, если не возникает проблема с подшипниками.

Другой источник трения находится в свободном или свободном колесе, которое будет стучать (щелкать) во время выбега. Тем не менее, трение может быть трудным для сравнения с вашим другом, если вы не удаляете много из каждой задней ступицы.

— amcnabb
источник

FWIW, при действительно высоких скоростях снижения, попытка педалирования фактически увеличит аэродинамическое сопротивление сверх выгоды, получаемой от любой мыслимой потребляемой мощности, хотя шатуны. Вот почему профессионалы даже не удосуживаются крутить педали на горных спусках и ставят в странные положения, которые делают невозможным вращение педалей (например, лежа на верхней трубе).

— Анджело

после. Мы говорим 40+ миль в час. Элитные спринтеры на 53х11 могут достичь высоких 40 на несколько секунд на флэте. Эта история была написана

— Angelo

Гравитация важна, но она одинакова для всех! Вы должны принимать это во внимание, только если вы едете на разных планетах, когда гравитационное ускорение изменяется :) «Если два гонщика имеют одинаковый аэродинамический профиль, более тяжелый гонщик будет снижаться с более высокой максимальной скоростью» - это кажется неправильным. Гравитационное ускорение не имеет ничего общего с массой гонщика. См. Гравитационное_ускорение . Вы упоминаете конечную скорость в Википедии. Однако это зависит от массы только без учета эффектов плавучести. S

— Андрей Сапегин

Извините, но более тяжелый объект с той же фронтальной областью достигнет более высокой конечной скорости. Только в вакууме все объекты падают с одинаковой скоростью. И, по сравнению с сопротивлением ветра, сопротивление качению (для хорошего дорожного велосипеда) исчезающе мало. (Сила плавучести, действующая на велосипед и наездника, еще более исчезающе мала.)

— Даниэль Р Хикс

Разве инерционный тензор колес тоже не входит в игру? Установка массы колеса дальше от оси требует больше энергии для вращения с заданной скоростью, верно?

— lmjohns3

Я не видел, чтобы это упоминалось, но ты удостоверился, что твои колеса верны? У меня та же проблема, и я беспокоюсь, что что-то вроде тормозов. После того, как я выровняю колеса, мы попытаемся повторить попытку, начиная с 0. Если он взлетает, тогда попробуйте поменять местами велосипеды и посмотреть, будет ли это мотоцикл или гонщик!

— Джон Фрини
источник

Привет Джон, это может быть лучше, как комментарий. Когда у вас будет достаточно репутации, вы сможете добавлять такие вещи, как комментарии к исходному сообщению или другие ответы. Добро пожаловать на сайт, хотя :)

— Mere Development

Вы можете использовать следующее уравнение; (Гравитационная эквивалентная мощность в ваттах) x (Время выбега в секундах для изменения высоты на 1000 футов) = 1360 x (Общий вес в фунтах)

170lb. велосипед и райдер против 340 фунтов. велосипед и райдер

(Тяжелый гонщик выбегает с эквивалентной скоростью 462 Вт без педалирования) = (Легкая гонщик с гравитацией 231 Вт + вход педали 231 Вт, чтобы не отставать)

231 Вт педальный ввод (как супермен / женщина)

— Palomarbob
источник