Wpływ wagi naszych kół na prędkość i przyspieszenie

[storm]

Mit Masy Rotującej

Z lektury artykułu o fizyce roweru wiemy, że masa elementy ruszające się względem ramy roweru posiadają dwojaką naturę. Z jednej strony stanowią one oczywiście bonus do ogólnej masy roweru. Jednakże poza tym czynnikiem stanowią jeszcze element króry magazynuje energię kinetyczną związaną ze swoją masą i dodatkowo magazynuje energię kinetyczną związaną z swoim ruchem względem roweru.
[...]

Otóż, bez zanudzania całkami i innymi tego rodzaju bzdurami w obu przypadkach ? tak ruchu obrotowego jak i posuwistego, doznawane przyspieszenie, zgodnie z 2 zasadą dynamiki, jest odwrotnie proporcjonalne do masy.

Z tego możemy wysnuć wniosek, że jeżeli ograniczymy masę koła o 10%, to wpływ masy tegoż na przyspieszenie będzie o 10% mniejszy. W naszym przykładzie odchudzenie kół z 2kg do 1.8kg spowoduje, że zamiast 124J będą magazynować 112J.

Spowoduje to spadek całkowitej energii kinetycznej roweru z 2620J do 2608J, czyli spadek całkowitej energii kinetycznej o przytłaczające 0.5%.

To zaś oznacza, że prędkość maksymalną rowerzysta osiągnie 0.5% szybciej.
[...]

Zachęcam do zapoznania się z całością artykułu:
http://uzurpator.com.pl/?mit-masy-rotujacej,10

Chcę jeszcze dodać, że natrafiłem na niego szukając odpowiedzi czy to możliwe, aby rowerzysta miał moment obrotowy taki sam lub większy od samochodu i... To się zgadza.
(niestety ilość obrotów na minutę w samochodach jest o wiele większa od naszej na korbach, więc szybciej nie pojedziemy na pewno a i moc jest oczywiście mniejsza ;] )

[Yin]

Bardzo ładne ciekawie rozpisane teoretyczne dywagacje ale nijak mające się do praktyki. Zainteresowanym proponuję test w praktyce: mocujemy ( tylko solidnie żeby się nie oderwały! ) po 4 ciężarki powiedzmy 50gram* na koło (góra, dół, lewo, prawo) na szprychach możliwie jak najbliżej obręczy. Podobnie robimy z tylnym kołem i idziemy się przejechać. Wynik jest oczywisty dla każdego kto zmieniał opony na lżejsze, nawet w tym samym rozmiarze i modelu ( np. oponę ''drucianą'' na zwijaną).

*Im większa waga ciężarków tym łatwiej odczujemy różnicę ale nie przesadzał bym z wagą bo przy urwaniu się ciężarka może być nieciekawie.  

Swoją drogą autor stronki jest zarejestrowany na forum, nick uzurpator.

[live_evil]

Kolejna ciekawa rzecz - jaki wpływ ma rozkład masy w kole?
Zakładamy, że mamy dwa koła o identycznej masie całkowitej, ale w jednym masa jest bardziej skupiona w śroku, a w drugim na zewnątrz.
Wziąć dwa hantle tak po 2,5kg sztuka, usiąść na krześle obrotowym i zakręcić się porządnie. Następnie ekperymentować z ułożeniem ciężarków - bliżej tułowia oraz jak najdalej. Miłego eksperymentowania ;-)

Alternatywnie, można podejrzeć łyżwiarzy firugowych - co robią, by piruet był jak najszybszy.

[Neverhood]

A po co eksperymentować, skoro nawet w podstawówce dzieci to potrafią policzyć?

[Yin]

Ponieważ doświadczenie jest lepsze niż teoria, szczególnie że teoria nieraz nie jest wstanie przewidzieć wszystkich czynników.

[kaczor1]

Kolejna ciekawa rzecz - jaki wpływ ma rozkład masy w kole?
Zakładamy, że mamy dwa koła o identycznej masie całkowitej, ale w jednym masa jest bardziej skupiona w środku, a w drugim na zewnątrz.

http://youtu.be/iY3vp5jRqWs

[pajak_gdynia]

uzurpator był na forum, niestety nie pałał miłością do jamniczka..
Swoją drogą.. wywód jest prawie poprawny: dotyczy tylko sytuacji koła bez szprych, twardych jak stal, toczących się po idealnie gładkiej nawierzchni. Inaczej każda nierówność powoduje zmianę wektorów i dupa.
A swoją drogą.. O wspomniane 0.5% to miłośnicy UCI biją się od wielu lat.. i nie mogą złapać. "Odwalić" peleton na 200m na wyścigu to byłby naprawdę wyczyn..

[Antonowitch]

Storm plz.. zmień avatara, noga już się dawno się zagoiła ))

[storm]

@Antonowitch - specjalnie dla Ciebie zmienione Oby Ci się spodobał

A wracając do tematu - to w końcu zmieniając koło napędowe z 26" na 20" - odniosę jakieś większe krozyści względem przyspieszenia i prędkości maksymalnej? Jeśli tak to ile %? O ile w ogóle?

[pajak_gdynia]

Zdecydowanie więcej uzyskasz zmieniając obręcze i opony (profil, "bieżnik", ciśnienie) niż rozmiar koła.

20" prędkości nie da dużo większej. Jedynie różnica oporu powietrza z tych 15cm. Zdecydowanie więcej stracisz na oporach na łożyskach. A na słabej nawierzchni (dziury, bruk) będzie znacznie gorzej niż na większym kole.
Przyspieszenie, fakt, będzie większe, szczególnie na dobrej nawierzchni. Na dziurach prędkość będzie większa, ale pikawa skoczy zdecydowanie mocniej

Inna sprawa.. 20" jest największym rozmiarem koła, które jeszcze wchodzi do low-racera. Sumując.. 20" ma sens w sprzęcie do ścigania. Idąc tym tropem.. Budujesz low-racera? U Mariusza? 

[Neverhood]

No nie. Wróćmy do tej złej teorii. Większe koło ma mniejsze opory toczenia. Mniejsze koło z kolei ma mniejszy opór aerodynamiczny, mniejszą masę rotującą. Dziury...

[storm]

@Pająk - czyli co? 1" oponka?
Co do moich zmian - odbudowuję VG3 i szukam możliwości przyspieszenia roweru. On i tak ma amortyzację, więc gdzieniegdzie by sobie poradził na jezdni (asfalt).
Aerodynamika się raczej delikatnie pogorszy, bo amortyzacja sprawia, że VG3 jest nieco wyższy od SLRa. A z  kolei LRa w tej chwili nie mam w planie, gdybym miał to chciałbym osiągnąć pewnie to co Ty masz. Czyli owe 30cm albo i mniej nad ziemią.

@Neverhood - dlaczego złej teorii?

[Yin]

Co do moich zmian - odbudowuję VG3 i szukam możliwości przyspieszenia roweru.

Węższe i lżejsze opony, większe ciśnienie ( okolice 6 bar), nowe dobrze nasmarowane łożyska  + trenować, trenować, trenować...

[tomek70]

Ja będę przerabiał swojego Leoparda bo jest trochę mulasty. I za wysoko nogi krążenie nie te już. Planuje z przodu teraz oponkę 26x1 mam już. Koło 26" i zwykłą płaską obręcz najlżejsza. Opona 1" o koło 26 drastycznie zmniejszy przełożenie wiec przekładnia pośrednia. Tego jeszcze nie było cruz z przekładnią pośrednią

[pajak_gdynia]

Yin, A słyszał że Pan o szytkach? 12atm i jedziesz jak po szynach Tylko bez amortyzacji.. nerki i krzyż do wymiany po przejechaniu BBT Mam jeden rower na szytkach, masakra.. Ale na gładkim toczy się jak marzenie, przyspieszenie równie piękne. Szytka jest lżejsza (brak druta), obręcze rónież (konstrukcja samonośna, wystarczy rynienka, nie są potrzebne trzymacze, etc).

Storm. Wydaje mi się, że najlepszą konstrukcją do zap..nia jest high racer w stylu Igora. Lekki, prosta linia łańcucha, niski CX. Pewnie trochę bardziej bym położył fotelik (niż u niego), ale raczej poza tym nic. Low racer aż taki szybki nie jest: połamana linia łańcucha (albo co gorsza ZOX), widoczność dość ograniczona (szczególnie w nocy..) Jakby co, oczywiście służę doświadczeniami z LR

A co do "szybciej".. Żadna modyfikacja sprzętowa nie zastąpi kondycji. Warunki fizyczne masz dobre, trochę popracować nad siłą, VO2 max, LT i gotowe. Po roku treningu mógłbyś pojechać z 260W przez godzinę i potem jeszcze żyć Przynajmniej tak moje niewprawne oko widzi