체중이 증가하면 내리막 길이 더 빨라 집니까?

나는이 질문을 잠시 동안했다. 가능한 빨리 언덕을 내려갈 수있는 방법을 알고 싶습니다. 따라서 자전거의 무게를 늘리면 내리막 길의 속도가 빨라지거나 구름 저항, 끌기 또는 기타 요인으로 인해 속도가 느려지는지 궁금합니다.

나는 여기에서 긴 뻗기와 10-30 %의 긴 언덕을 이야기하고 있습니다. 또한 노면을 확인했으며 굽힘이 없으며 교통 상황이 발생하는지 쉽게 확인할 수 있습니다. 어쨌든 트래픽에는 거의 사용되지 않습니다.

감사

편집 : 나는이 질문에서 구름 저항과 같은 것들을 고려하고 싶습니다.

속도에서 고려해야 할 주요 사항은 드래그입니다. + 자전거 의 힘 F (질량 m )는 다음과 같습니다.

F = ma = mg sin Q - F_d - F_rr

여기서 a 는 가속도, g 는 중력으로 인한 가속도, Q 는 수평에 대한 언덕 각도입니다. F_d 는 질량에 비례하지 않는 항력 입니다. 같은 크기의 풍선과 (축구) 축구를 떨어 뜨리면 실제로 작동합니다. F_rr 은 구름 저항입니다.

잘 정돈 된 자전거의 드래그는 적절한 속도로 회전 저항을 지배합니다. 원하는 것보다 더 자세 하거나 멋진 그래프 이므로 회전 저항을 무시할 수 있어야합니다.

무게는 회전 저항에 약간의 영향을 미치며 (단면에 영향을 미치지 않는다고 가정 할 때) 드래그에 전혀 영향을 미치지 않으므로 속도는 빨라지지만 크게는 아닙니다.

추가 하중없이 측정 된 속도로 시작한 다음 추가 질량을 테스트하고 폴리스티렌 또는 판지로 만든 동일한 부피 / 모양 / 마운팅의 더미 하중을 시험해보십시오.

가장 큰 효과는 드래그에 있습니다. 따라서 가장 먼저 시도해야 할 것은 flappy 옷을 입지 않는 것이 좋습니다.

정말 빠른 속도를 위해서는 페어링이 필요합니다. 완전히 정돈 된 recumbant (~ 92km) 의 시간 기록 과 UCI 레이싱 자전거 (~ 52km)를 비교하십시오. 페어링을 통해 똑바로 세울 수있는 통계는 없습니다.

이것은 반쯤 기억 된 물리학이 여기에 온다는 것을 기억할 수 있지만, 나는 자전거를 탔던 언덕에서 (실질적으로 무거운) 친구들을 경주했습니다. 거친 지형에서 추진력이 작용할 수 있습니까? 즉, 무거운 웨이트를 타는 라이더가 범프 나 구멍 등에 부딪 치면 가벼운 웨이트를 가진 라이더에 비해 운동량이 증가하여 감속이 줄어 듭니다.

물론 완벽한 진공 상태에서 가속은 9.81m / s / s로 유지되므로 질량은 속도에 영향을 미치지 않습니다.

추신 : 나는 이것을 의견에 게시하려고했지만 아직 평판이 충분하지 않습니다.

마찰이 있었다면 정확히 동일합니다 (달 거래의 망치와 깃털을 기억하십시오). 그러나 순 드래그는 실제로 질량에 비례하지 않습니다. 공기 저항은 당신의 질량에 전혀 비례하지 않습니다 (롤링 드래그는 있지만). 이로 인해 체중이 많을수록 킬로그램 당 항력이 줄어들어 더 빨리 갈 수 있습니다.

허용되는 답변 상태 드래그는 질량에 비례하지 않습니다. 뭐가 진실이지. 그러나 드래그는 정면 영역에 비례합니다. 두 프레임이 동일한 재질로 만들어져 큰 프레임의 정면 면적이 더 크다고 가정하는 것이 좋습니다.

같은 크기의 풍선과 축구 공을 비교하기보다는 밀도가 같지만 크기가 다른 두 개의 암석이 더 적절합니다.

터미널 속도는 중력이 항력과 같을 때
입니다. 터미널 속도의 계산에 대해서는이 링크를 참조하십시오.
터미널 속도

방정식에서 일단 상수를
꺼내면 vterminal은 제곱근에 비례합니다 (질량 / 면적)
vterminal은 제곱근에 비례합니다 (r cubed / r squared)
vterminal은 제곱근에 비례합니다 (r)

따라서 일정한 밀도에서 두 배의 r을 증가 시키면 터미널 속도는 1.414 증가합니다. 두 배의 r은 터미널 속도의 1.414
에 대해서만 질량의 8 배입니다.

v 제곱에 비례하는 드래그는 실제 드래그입니다 (pun 의도)

지금 당신은 당신의 질량을 두 배로, 같은 지역에 유지할 수 척 할 수 있습니다
vterminal는 제곱근 (질량 / 면적)에 비례
vterminal IS 비례 제곱근 (질량 / 상수)에
제곱근 (질량)에 비례 vterminal IS
모든 상수 인 경우 (포함 지역 및 구름 저항)
이 2 질량을 증가하는 경우는 1.414로 터미널 속도를 증가시킬 것입니다
당신이 4 질량을 증가 경우 2 터미널 속도를 증가
덜 1.414, 2보다 될 수 있도록 롤링 저항은 일정하지

180 파운드 라이더에게 말하고 프레임에 20 파운드의 납을 추가하십시오-언덕 아래로 5 % 직선
입니다.

등산 자전거조차도 가볍도록 설계되었습니다.
기본적으로 언덕 위에는 모든 무게를 지불하고 언덕 아래에는 무게의 제곱근 만 인정합니다.
v 제곱에 비례하는 드래그는 실제 드래그입니다

짧은 대답은 ' 예' 입니다. 긴 대답 은 Chris의 게시물 을 참조하십시오 .

이 "답변"의 주된 이유는 큰주의를 요하는 것 입니다.

십대 시절 (이전의 밀레니엄에서), 나는 구릉 지역에서 자랐습니다. 친구 농장에서 집까지 2 마일 거리, 1 마일 의 가파른 언덕이있었습니다. 집에 돌아 오는 가장 좋은 시간은 2:11이었고, 페달을 많이 밟았습니다. 가파른 언덕에서는 페달을 밟지 않고 1 분 동안 금이갔습니다. 요점은 우리가 젊고 멍청하다는 것 입니다.

최근에, 내 동생은 우리가 알고있는 심각한 언덕을 가능한 한 빨리 내려 가고 싶어하는 비슷한 나이 든 아이들을 만났습니다. 그는 그것에 대해 조언했지만, 어쨌든 그렇게했습니다. 하나는 추락하고 그의 두개골을 부수었다 . 그 언덕에서의 우리 자신의 경험에서 그는 약 60kph를하고 있었을 것입니다. 뿐.

당신은 30 %를 언급 합니다. 가파르다 :

가파른 부분은 도로가 보이지 않는 곳입니다.

마지막주의 사항은 자전거 안정성과 브레이크입니다. 자전거 브레이크는 이러한 속도를 위해 설계되지 않았습니다 . 그리고 프레임 지오메트리는 알려지지 않은 요소입니다. 당신이 아는 유일한 방법은 그것을하는 것입니다. 문제는 충돌이 발생할 가능성이 높다는 것입니다. 힘들다 .

실제로 체중이 증가하면 내리막 길이 더 빠릅니다. 같은 이유로 체중을 줄이면 내리막 길이 더 빠릅니다.

이 대화 형 계산기를 참조하십시오 . 그래디언트를 "-10"으로 설정 한 경우 "Power P (watts)"를 0.001 (즉, 거의 0)로 설정하십시오.

• 라이더 무게가 50kg으로 설정되면 약 59.54km / h로 이동합니다.
• 라이더 무게가 75kg으로 설정되면 약 71.22km / h로 이동합니다.
• 라이더 무게가 100kg으로 설정되면 약 81.25km / h로 이동합니다.

그러나 이것은 체중이 상당히 증가합니다. "건강에 해로운"체중을 늘리면 자전거 무게가 증가하면 취급에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다.

체중이 조금만 증가하면 (몇 킬로그램 등) 내리막 속도가 다소 높아질 것입니다.

극단적 인 예는 휴식 자전거 (일반적인 도로 자전거보다 훨씬 작은 정면 영역이며 드래그를 더욱 줄이기 위해 외부 셸을 가질 수 있음) 일 수 있지만 자전거의 안전하지 않은 위치 채택과 같은 다른 방법이 많이 있습니다. , 또는 재미있는 모양의 헬멧 과 더 많은 공기 역학적 복장 (트라이 아슬 론 / 시용 스킨 수트) 착용

그렇습니다. 일부 스키어는 추가 속도를 얻기 위해 더 많은 체중을 얻으려고하는 것과 같습니다. 그러나 이전보다 가벼울 때와 비교할 때 좋은 통제력을 얻는 것은 어렵습니다. :)

평소와 같이, 이것을 생각하는 가장 좋은 방법은 에너지를 통한 것이라고 생각합니다.

언덕 꼭대기에서 휴식을 취하는 경우 (높이 h), 에너지 절약은 상단의 잠재적 에너지와 하단의 운동 에너지 사이에 적용됩니다.

Mgh = MV ^ 2 + 손실 (항공 및 구름 저항으로 인해)

따라서

V = sqrt (gh- 손실 / M)

손실이 질량에 비례하지 않기 때문에 질량을 기준으로 손실을 줄이면 터미널 속도에 도달했는지 여부에 관계없이 무거운 라이더의 속도에 미치는 영향이 줄어 듭니다.