Műszaki GYIK: A kerék súlya számít-e?

Lennard Zinn további kérdésekre válaszol a kerékpár tömegével kapcsolatban, és az olvasók mérlegelik az előző oszlopokat

Ossza meg ezt

Csatlakozzon a VeloNews.com oldalhoz

Hozzon létre egy személyre szabott hírcsatornát, és könyvjelzővel láthatja el kedvenceit.

Már van fiókja?

Csatlakozzon a VeloNews.com oldalhoz

Hozzon létre egy személyre szabott hírcsatornát, és könyvjelzővel láthatja el kedvenceit.

Már van fiókja?

Valóban számít a kerék súlya? Fotó: Casey B. Gibson | www.cbgphoto.com

A szerkesztő megjegyzése: Lennard Zinn rendszeres rovata annak foglalkozik, hogy foglalkozzon az olvasók technikai kérdéseivel a kerékpárokkal, gondozásukkal és azzal kapcsolatban, hogy mi, mint versenyzők miként használhatjuk őket a lehető legkényelmesebbebben és hatékonyabban. Az olvasók rövid technikai kérdéseket közvetlenül a Zinnnek küldhetnek.

Kedves Lennard,
Érdeklődéssel olvastam május 22-i rovatát („A kerékpár súlya számít?”). Van egy további kérdésem: Van-e jelentősége a kerék súlyának (főleg mászáskor)?

A korábbi kérdésre adott válaszában szereplő linkek hasznosak voltak - jó, hogy számszerűsíteni tudom, mennyit nyer a kerékpár súlyának levágásával. Meglepőnek találtam azonban, hogy látszólag nincs különbség, hogy a súlyt a keretről vagy a kerekekről vágják le. Az első linken, amelyet megadott, külön teszteket futtattak, amelyek négy fontot adtak a kerethez és négy fontot a felnikhez - és az Alpe d'Huez felfelé vezető 50 perces út során elért teljesítmény ugyanaz volt!

Ez nem azonnal nyilvánvaló az általuk közölt számokból. De ha egyszer észreveszi, hogy a versenyző átlagos teljesítménye alacsonyabb volt a „felni súlya hozzáadva” esetben, és ehhez az alacsonyabb teljesítményhez igazodik, a két eset közötti időbeli különbség (a felni súlya a keret súlya között) csak öt másodperc. Az átlagos teljesítmény 0,72 százalékkal alacsonyabb volt a „felni súlya hozzáadva” esetben, tehát ha 0,72 százalékot von le az adott időből, akkor 52:01 - 0:22 = 51:39 lesz, csak öt másodperccel lassabb, mint a keret súlya hozzáadott ”eset.

Nagyon meglepőnek találtam ezt az eredményt. Mindig hallottam a hegymászás javításának egyik legbiztosabb módjáról a könnyű kerekek, és különösen a könnyű felnivel ellátott kerekek használata. De ez a teszt azt jelzi, hogy a régi maxima „csak nem így van”.

Mi a véleményed erről a kérdésről? A könnyű kerekek jelentenek-e jelentős előnyt mászáskor? Vagy ez az eredmény nagyjából egyezik más látott eredményekkel - és a kerék súlya valóban nem jelentősebb, mint a váz súlya mászáskor?
- Dave

Kedves Lennard,
Érdekes elemzés. De a rotációs súly nem számít többet statikus súlynál? Hallottam, hogy a forgási súlynak négyszer akkora hatása van, így a kerekekről/gumikról 400 gramm levétele megegyezik az 1,6 kiló levételével a kerékpárról.

Továbbá, ha Miguel szerint a csúcskategóriás karbon kerékpár 17 font, akkor ő neandervölgyi. Egy barátom teljes SRAM Red Guruval rendelkezik, amely 12,1 fontra billenti a mérleget. Az Ultegra BH Cristal 15-16 kilós kategóriába tartozik.
- Tamar

Kedves Dave és Tamar,
Nem kérdés, hogy ha egy versenyző állandó sebességgel mászik, akkor nem mindegy, hogy a súly hol helyezkedik el a kerékpáron. Az extra tömeg összpontosulhat a pedálokra, a felnikre, a vázra vagy az agyakra, és mindaddig, amíg a kerékpár összsúlya megegyezik, és egyébként ugyanazokkal a tulajdonságokkal rendelkezik, ugyanolyan ellenállást fog létrehozni a motoros erőfeszítések.

Ennek ellenére az sem kérdés, hogy ugyanannyi tömeg felgyorsításához több energiára van szükség, ha az a peremen kívül helyezkedik el, mintha a kerék közepén (vagy a vázon) lenne. Ezt könnyedén megmérheti egy stopperórával a Velo torziós inga segítségével, amelyet évek óta használunk a kerék forgási tehetetlenségének mérésére: ha van két azonos össztömegű kereke, de az egyiknek a pereménél nagyobb a tömege, mint a másiknak, akkor hosszabb időre van szükség, ha egyszer előre-hátra csavarodunk (vagyis az oszcilláció időtartama hosszabb lesz, és a rezgés frekvenciája alacsonyabb lesz) a torziós ingal. De Tamar, ha van olyan körülmény, amelyben „a forgási súlynak négyszer akkora hatása van, tehát 400 gramm levétele a kerekekről/abroncsokról megegyezik azzal, hogy leveszünk 1,6 kilót a kerékpárról”, ez nagyon elszigetelt körülmény rendkívüli körülmények között. nagy gyorsulás lassú sebességről nagy sebességre. Talán üldözés vagy rövid időmérő edzés állandó indulása ...

A kerékpárnak mindig legalább egyszer fel kell gyorsulnia, hogy felgyorsuljon, és ez több energiát igényel, ha a hozzáadott tömeg a peremen van, mint ha a kerethez adták volna. Az egyik kérdés az, hogy az ehhez a kezdeti gyorsuláshoz szükséges többletenergia triviális-e és figyelmen kívül hagyható-e vagy sem. Ezt követően, még akkor is, ha a motor fékezés nélkül ugyanolyan sebességgel gyorsul és lassul minden kerékpáron, nem számít, hol található a plusz súly, legalábbis az elemi fizikai számításokban alkalmazott „ideális, súrlódásmentes univerzumban”. mozgás. Ha a versenyző abbahagyja a pedálozást, még egy emelkedőn is, a nehezebb felnik lendkerék hatása tovább viszi a dombra, mint amennyi a kerékpáron lesz, hozzáadva a keretet. Aztán amikor újra pedálozni kezd, mindkét kerékpáron ugyanabban a pontban, ugyanannyi idő alatt végez. Ez az elv, amelyen Ondrej Sosenka függött, amikor nehéz felnikkel állította be az órarekordot; úgy vélte, hogy a nehéz felnik magával viselik és állandóbbá teszik a sebességet, amikor gyengeségi és erőszakos időszakokat él át. Úgy tűnt, hogy ez neki működik; Ezzel az eredménnyel nem fogok vitatkozni.

Ha a versenyző fékez, akkor a gyorsulási számítás újra játékba lép, és ismét több energiára van szükség ahhoz, hogy a kerékpár felnivel megnövelt súlyával felgyorsuljon. Ismét mennyire triviális ez az extra energia két hasonló tömegű, de különböző tehetetlenségi nyomatékú kerékpár számára? Tudjuk, hogy az alacsonyabb tehetetlenségi kerék ebben a helyzetben gyorsabb lesz, de mennyivel gyorsabb? Ha valaki kicseréli a palackketreceket tartó acélcsavarokat alumínium vagy széncsavarokkal, akkor mindenképpen szerezze be az alacsony tehetetlenségű kerekeket - gyorsabbak lesznek. De ha nem valaki pénzt költ nagyon kicsi teljesítményelőnyökért, akkor feltételezem, hogy két azonos tömegű kerékpár közötti kerék tehetetlenségi különbség miatt nem lesz érdemes aggódni. De nem tudom biztosan megmondani, mekkora különbség van, amíg nem látok több ilyen adatot, vagy amíg magunk nem teszteljük.
- Lennard

Kedves Lennard,
A héten elolvastam a Műszaki GYIK oszlopát, és látom, hogy az általam küldött link segítségével válaszolt egy kapcsolódó kérdésre, de nem az általam feltett kérdésre. Nos, hm, üdvözlöm, szívesen. Örülök, hogy segíthetek.

Elgondolkodtam rajta, és kíváncsi vagyok, hogy az az ok, amiért úgy döntött, hogy nem tárgyalja meg a kérdésemet, az, hogy ezzel megváltoztathatja sok olvasója gondolkodását (és ezáltal a költekezési szokásait) - és a magazin néhány hirdetője is ne legyen túl boldog ennek.

Az általad feltett kérdés megválaszolásával alapvetően azt mondod olvasóidnak, hogy: Igen, dollárok ezreit kell elköltenie egy könnyű kerékpárra, ha egyenlő versenyfeltételeket kíván megtartani - különösen mászáskor.

És azzal, hogy nem tárgyalja meg a feltett kérdést, NEM tudatja az olvasóival, hogy: Nem, nem kell dollárok ezreit költenie egy szuper könnyű kerékpárra, hogy egyenlő versenyfeltételeket biztosítson mászáskor.

Évekig futó voltam (középiskola, főiskola), a kerékpározást csak 7-8 évvel ezelőtt fedeztem fel. És bár imádom a kerékpározást, az egyik dolog, amit megdöbbentőnek találtam, az az, hogy mennyi pénzt kell ebbe süllyesztenie ahhoz, hogy versenyképes legyen. (Futáshoz veszel egy jó pár futócipőt, és nagyjából felszerelkezel, valamint a profik is.) És természetesen a legtöbb felszerelés-gyártó mindent megtesz annak érdekében, hogy ösztönözze ezt az étvágyat a legújabb és legnagyobb kerékpáros felszerelés iránt.

De a versenyképes kerékpárosok többsége nem éppen gazdag - a legtöbbet ismerem, fiatal, anyagi nehézségekkel küzd, sokan csak családot alapítanak, és nagyon sok időt és energiát öltenek, és nehezen megkeresett készpénzt szenvedélyükbe. Azt gondolnám, hogy néhányuk örömmel értesülhet arról, hogy a versenyképesség megőrzése érdekében valójában nem kell további ezer dollárt süllyesztenie egy szuper könnyű kerék készletbe.

Úgy tűnik számomra, hogy segíthetne egy meglehetősen széles körben elterjedt kerékpáros mítosz, Lennard lebontásában, és sok kerékpáros segítésével. (Segítsen megszabadítani minket a szén-dioxid-szerűek zsarnokságától!)

Bocs, ha itt vagyok a bázistól. Ha rosszul olvasom a helyzetet és túl cinikus vagyok, kérem, szóljon nekem, örömmel hallanám. (És bocsánatot kérne bőven!)
- Dave

Kedves Dave,
Tulajdonképpen nem az volt a küldetésem, hogy kiterjesszem a „szén-dioxid-kibocsájtók zsarnokságát”, amikor kiválasztottam, mely kérdéseket futtassam az oszlopban. A kérdésed lényegében ugyanaz volt, mint a másik Dave fenti, és most válaszoltam rá. Egy ideje szerettem volna megismételni azt a víz-a-kerékben kísérletet a helyi Flagstaff-hegyünkön, és meglátni, hogy ugyanazokat az eredményeket kapjuk-e, mint Alpe d'Huez-en. Még nem jutottam hozzá, és remélem, hogy a jövőben is.
- Lennard

Visszajelzés a múlt heti kerékpáros súly oszlopról

Kedves Lennard,
Nem a sáros vizekre, de a kerékpár további súlya nagyobbnak érezhető, mint a további versenyzői súly, mert haszontalan a meghajtáshoz. A versenyző súlya nem csak egy leküzdendő erő, hanem olyan erő is, amellyel energiát lehet adni a pedáloknak. A kerékpár súlya, kivéve a „lendkerék effektusú” kerekeket, nem használható ugyanúgy.

Ez a kapcsolat a motoros súlya és a kerékpár súlya között egyre hangsúlyosabbá válik, amikor a versenyző súlya csökken, és kevésbé, ahogy a versenyző súlya növekszik. Ez megmagyarázhatja, hogy a szabadidős kerékpárosok miért nem foglalkoznak kevésbé a kerékpár súlyával, és a csontvázas versenyzők mániákusak. Talán ez jó dolog nekünk, akiket nem szponzorálunk?

Természetesen ez a gondolkodásmód kevésbé releváns, ha fekvőhelyről beszél. Ezekben az esetekben a versenyző helyzete a kerékpáron kizárja, hogy súlyukat előnyükre használják.
- Pál

Kedves Lennard,
Köszönöm, hogy közzétette levelemet. Rémületemre találtam egy hibát az ábráimon, bár egy kicsi: 5 mph sebességnél a teljesítménykülönbség 10 N x 2,2 m/s = 22 W, nem 32 W. Kalkulálja rossz gépeléssel és lektorálással.
- Lawrence

Kedves Lennard,
Nemrég válaszolt a témával kapcsolatos megjegyzésre:

"Valójában egy súrlódásmentes univerzumban a változó pedálozási erőfeszítések miatti gyorsulás és lassítás nem tesz különbséget, mert visszakapja az energiát."

A felfelé vezető kerékpározás korlátozott összefüggései miatt ez nem helyes. A gravitáció folyamatosan ellenkező hatást fejt ki, hogy a kerékpár lassulni és gyorsulni tudjon a pedálos teljesítmény szórásával (feltételezve, hogy a kerékpár mindig előre halad). A függőleges síkban az a mozgási energia, amely elvész, amikor a kerékpár a gravitáció miatt lelassul, végleg elvész (legalábbis felfelé - ami csak akkor érdekel, ha legalább fel akarunk mászni). Nem kapod vissza, legalábbis addig nem, amíg a dombot meg nem mezíted.

A súrlódás csak azt határozza meg, hogy mennyi extra energiára van szükség ahhoz, hogy feljusson a domb tetejére, az az energia, amely akkor nem áll rendelkezésre, hogy a leszállóból kinetikus energiává alakítsa vissza. Tehát ha csak a felfelé irányuló esetet vesszük figyelembe, akkor az összes energia „elveszettnek” tűnik - minden súrlódás azt jelenti, hogy még többet veszít.
- Pál

Kedves Lennard,
Ami Miguel kerékpáros súlykérdését illeti, megteheti a világ összes számítását és fizikáját, de a 29 kilós kerékpár és a 17 kilós kerékpár nagyon másképp fog viselkedni a valós alkalmazásokban. A könnyebb, drágább kerékpár jobban bírja, jobban megáll, jobban vált és általában csak jobban érzi magát, és egy olyan csattanás van rajta, amelyet soha nem talál papíron, mert sokkal nagyobb a különbség, mint a tömeg.

Itt nem almáról és narancsról beszélsz: ez nem egy 17 kilós Cervélót vesz igénybe, és nem hasonlítja össze ugyanahhoz a kerékpárhoz további 12 kilós terheléssel. A 29 kilós országúti kerékpár alacsonyabb sebességváltási, fékezési, kezelési és vezetési tulajdonságokkal rendelkezik. A könnyebb váz itt elnéző és reagál, ahol kell, ahol a 29 fontos izotróp sziklaként fog közlekedni. És általában a könnyebb kerékpár hosszabb élettartammal rendelkezik, szigorúbb tűrésekkel és nagyobb pontossággal.

Ha 1000 dolláros megtakarításról beszélsz egy 20 fontos és egy 17 fontos kerékpár között, az egy dolog; a vonal teteje közelében beszél a hordó aljához képest, és ez nem látszik papíron. Egy Ford Focus vezet fel a hegyre, de a Ferrari nemcsak gyorsabban, hanem teljesen más tapasztalatokkal fogja megtenni.
- Robert

Kedves Lennard,
Érdeklődéssel követtem ezt a vitát, és hozzá kell adnom a .02 dollárt.