자전거는 큰 낙하에서 착륙하는 모든 에너지를 어떻게 흡수합니까?

BMX / 무임 승차 / 내리막 등 라이더가 높이에서 점프하고 떨어지는 모습을 보여주는 수많은 비디오가 있습니다. 전문가가 아닌 관중에게는 생존이 불가능 해 보입니다. 물리적 관점에서 자전거는 낙하 높이와 라이더와 자전거의 결합 질량에 따라 주어진 운동 에너지로지면에 도달합니다. 이 모든 에너지가 어디에서 소산됩니까? 나는이 에너지의 대부분이 자전거에 흡수되고 일부는 라이더에 흡수된다고 가정합니다. 이 에너지는 자전거의 다양한 구성 요소에 어떻게 분산됩니까?

물리학!
큰 점프를 착륙시키는 것은 지구로의 여행에서 성가신 오래된 중력이 만든 관성을 없애는 것입니다. 관성을 더 잘 분산시킬수록 자신을 죽이지 않을 확률이 높아집니다.
몇 가지 요인이 있습니다.

• 착륙의 전환.
  착륙은 거의 항상 아래쪽으로 기울어 져 있습니다. 전방 모멘텀을 하향 경사와 결합하면 평평한 땅에 착륙하는 것보다 훨씬 부드러운 착륙이 가능합니다. 이것이 착륙 전환을 넘어 설 때 라이더가 다치게하는 주요 이유 중 하나입니다.
• 현탁.
  약간의 서스펜션이 먼 길을 가고 많은 서스펜션이 더 나아갑니다. 1 인치 정도의 충격 감쇠가 제공하는 엄청난 양입니다. 매트리스 위로 거꾸로 떨어지는 느낌과 키 큰 잔디 나 눈으로 뒤로 떨어지는 느낌, 거리가 똑같다는 점에서 생각하십시오. 부드러운 표면을 제공하면 속도가 감소하고 관성이 사라져 콘크리트 에서처럼 머리가 열리지 않도록합니다. 대히트 자전거는 8 또는 10 인치 (또는 그 이상)의 서스펜션 여행을 할 수 있습니다. 그것은 영향을 없애기위한 많은 여행입니다. 타이어조차도 BMX 라이더에게 특히 중요한 약간의 스쿼시를 제공합니다 (또한 견고한 산악 자전거 라이더가 더 큰 볼륨의 타이어를 사용하는 이유이기도합니다).
• 적절한 착륙 (자전거와 자전거 서스펜션 활용 방법)
  대부분의 라이더가 후륜을 먼저 아래로 내리는 방법, 특히 시험 및 거리 BMX에서 일반적으로 사용되는 더 평평한 착륙에서 어떻게 주행하는지 확인하십시오. 라이더가 자전거의 앞뒤를 연속적으로 활용할 수 있기 때문에 충격이 더욱 줄어 듭니다. 이것은 단단한 자전거와 매달린 자전거 모두에 효과적입니다. 뒷바퀴에 먼저 착륙하면 자전거를 일종의 레버로 사용할 수 있습니다. 충격의 일부를 흡수하고 앞바퀴가 착륙하기 전에 몸의 속도를 줄입니다. 페달과 핸들 바에 대항하여 체중이 정확하게 균형을 잡으면 가능합니다. 서스펜션이 장착 된 자전거의 경우 효과가 훨씬 큽니다. 뒷바퀴가 부딪히면 뒤 충격이 가능한 것을 흡수 한 다음 앞바퀴가 내려 가고 포크가 더 많이 흡수됩니다. 자전거가 전륜과 후륜 충격의 조합의 평균 이동량만큼이나 대략적인 서스펜션을 제공하거나 타이어와 같은 딱딱한 자전거의 경우, 완전히 평평한 착륙 (동시에 바퀴 모두)과 비교 줄 것이다 (ouch!). 리어 휠을 먼저 착륙한다고해서 여행이 두 배가된다는 것은 아니지만 자전거가 착륙의 힘을 잃을 시간을 더 많이 준다는 것은 확실합니다.
• 무릎 및 팔꿈치 (더 많은 서스펜션)
  여기에는 대부분의 관절이 포함되어 있으며, 몸의 일부가 구부러져 움직여 충격을 흡수합니다. 라이더가 큰 점프를하고 착륙하는 것을 보지 못합니다. 팔과 다리를 사용하여 자전거가 할 수 없었던 영향을 최대한 많이 받기 때문입니다.

이 모든 요소를 ​​조화롭게 결합하면 실제로 상당한 양의 움직임이 생깁니다. 큰 도약에 도달하는 데 단 1 분의 1 밖에 걸리지 않지만 라이더의 질량을 늦추고 더 이상 떨어지지 않도록 충분한 시간입니다. Tooney Drop 바닥에 그리스 스팟 이 있습니다.

당신은 KINETIC ENERGY를 언급했습니다. 때로는 리셉션이 있고 자전거는 속도가 빠르지 만 때로는 자전거 시험과 같이 자전거가 평평한 콘크리트에 "평평하게"도착합니다. 때로는 프리 라이더가 평평한 콘크리트에 빠른 속도로 착륙하여 드롭의 운동 에너지의 수직 성분이 사라집니다.

나는이 에너지가 갈 수있는 곳이 세 곳 밖에 없다고 말할 것입니다.

1. 그것의 대부분은 라이더가 생성하는 감 속력에 의해 중화됩니다. 기술과 스타일이 많을수록 더 많은 에너지를 흡수 할 수 있습니다. 일반적으로 이것은 신축 근육이 신축 수축을 수행하는 것을 의미합니다 (신장 운동을하는 동안 힘을 가하여 관절 움직임을 감속 / 반대). 이것은 음식 칼로리에서 나오는 근육 세포의 에너지 소비를 의미합니다. 낙하가 높으면 대부분의 시범 라이더는 먼저 후방에 착륙하는 것을 선호하므로 동일한 힘을 발휘하는 데 더 많은 시간이 있고 착륙의 각 부분에서 더 많은 근육 그룹이 작동합니다 (매우 빠르며 잘해야합니다) 연습 기술).
2. 서스펜션이 장착 된 자전거의 경우, 고속 점성 오일 흐름으로 인해 많은 운동 에너지가 댐퍼 내부에서 "사고"발생하여 오일 온도가 높아집니다. 현대의 큰 여행 극한 프리 라이드 서스펜션에는 내부에 많은 양의 오일이 들어있어 낮은 유속 (큰 구멍, 큰 밸브 구멍)으로 작동하여 오일이 너무 높은 온도에 도달하지 않도록합니다.
3. 마지막으로, 타이어 / 지형 경계면의 변형은 많은 에너지를 흡수하고 착륙의 최고 감속 (충격)을 감소시킬 수 있습니다. 좋은 상륙의 예는 부드러운 해변 모래, 잔디 및 일부 유형의 진흙입니다.

자전거의 단단한 요소 (프레임, 바퀴)는 운동 에너지를 흡수하지 않고 다른 곳으로 힘을 전달한다는 점을 언급하는 것이 중요합니다. 또한 @ jm2의 말에 덧붙이 자면, 관절은 힘만 전달하고 (다행히도) 상당한 양의 에너지를 흡수하지 않습니다.

jm2에서 이미 언급했듯이 라이더가 더 많이 떨어질 수있는 많은 이유가 있습니다. 그러나 귀하의 질문은 어떻게 배포됩니까?

예를 들어 스윙 암을 살펴보십시오 ... 자전거의 수직 충격으로 인해 후방 하단 스테이가 크랭크의 피벗 점에서 위쪽으로 이동합니다. 그 운동 (힘)은 후방 후방 스테이로 재지향되고 마지막 힘을 라이더를 향하지 않고 라이더에게 수직 각도로 시트 튜브에 최종적으로 전달하기 전에 대부분의 힘을 흡수하는 충격으로 전달된다.

그렇기 때문에 선수의 다리에 힘이 직접 가해지지 않습니다.

기하 도형은 사자의 점유율을 10 인치 충격으로 분리하여 라이더가 자전거를 먼저 파괴하지 않고 20 피트를 떨어 뜨린 다음 다리와 팔에 흡수 할 수있는 훨씬 적은 양의 에너지를 남겨 두게합니다.