为什么减轻自行车重量会对速度产生如此影响？

我试图了解自行车重量的物理原理。我刚刚从11Kg公路自行车切换到了8Kg（显然，除了重量以外，这两个自行车之间还有许多其他因素和差异），并且注意到减轻重量的好处。但是我不确定我是否理解。

举例来说，我的总重量为8 + 75，总重量为83Kg。此重量与86Kg之间的差异很小，但似乎确实超出了我的预期。

假设我可以携带一个包装或特别重的比顿/马鞍包装来平衡总重量，使总重量相同，为什么轻型自行车总是看起来更快？

我已经读过一些有关旋转质量的东西，这似乎表明与重力作用所产生的总重量无关，但是与运动部件（即车轮）的等效提升力有关，实际上，车轮重量是主要因素，因为您实际上必须举起一半的车轮才能产生前进的动力。这是一种陀螺效应，轮转越容易，速度越快？

在水平地面上，自行车的两个主要“阻力”是轮胎的滚动阻力以及自行车和骑手的风阻。

通常，在一定程度上，压力较高的轮胎以及胎面更光滑的轮胎的滚动阻力都较低。轮胎宽度也有所体现，但主要取决于它如何影响压力和胎面。

抗风性受轮胎宽度，轮辐数量，内胎尺寸和骑乘者位置的影响。通常，随着自行车的“种族”增加，轮胎宽度和轮辐数减少，并且骑手位置变得更容易（并且因此更加空气动力学）。管的尺寸变化不大（可能会随着钢->铝->碳的增加而实际增加），但是这种影响很小，框架设计中的细微差别会更加明显。

人体工程学方面也可能会发生变化-例如，更容易骑乘的姿势，虽然疲劳程度更高，但对于峰值功率输出而言往往更好一些。

轴承质量几乎不起作用。即使是Chepo轴承也具有非常低的损耗，并且它们与顶级轴承之间的阻力差异不太可能被测量。（最大的区别在于耐用性。）

自行车的重量仅在必须“爬坡”（滚动阻力很小的程度）时才成为问题，但是，当然，在大多数情况下，路线不会上下波动0.5％是很罕见的。0.5％的功率将使恒定速度保持不变水平所需的功率增加了10％。但是，在这0.5％的坡度上，上述两辆自行车之间的3KG差异大约为0.4％的动力差异。

一些物理学很简单。要移动的质量的对象米向上的倾斜，需要工作的成比例的重量的量存在。这是质量乘以重力加速度乘以位移W = mgd。因此，对于较重的自行车，需要更多的工作。它还需要更多的平均功率才能在固定的时间内按相同的上升时间提升它。

但是，如果在您的实验中使用相同的权重，那么这种物理效果就不存在了，仅仅是感知或其他物理现象。这也仅限于攀登。

车轮的角加速度是您加速时的一个因素。在施加扭矩以增加车轮的角速度时，惯性矩是一个因素。基本上，这是对质量的估计以及与轴的距离。想一想花样滑冰运动员在伸出手臂后旋转，然后将其拉入以使其旋转得更快。如上所述，车轮上的重力是一个单独的考虑因素。

在起作用的另一种物理现象可能是空气动力阻力。在最简单的模型中，这与横截面积，速度平方和阻力系数成比例。有人说，较重的自行车具有更好的空气动力学性能，其整体性能会更高。考虑到骑手的总重量，在足够的速度下这可能是正确的。

最后，打火机上可能有多种适合因素，让您感觉更轻松，更高效。贴合度甚至可能使您处于空气动力学上更有利的位置。但是，如果您穿着合适的自行车，会感觉更好。

尝试使用旧轮毂和已装满袋子的新自行车。如果仍然感觉较快，那一定是因为它更适合您。

以下是垃圾科学：

运动表面上的动态摩擦开始起作用-我要说的是，8公斤具有比11公斤自行车更好的质量，因此轴承的质量...与重量无关，但在骑行中重量和质量密不可分

自行车动力总成中的机械损耗很小-当您在水平上快速行驶时，大部分工作都是针对空气阻力的，这意味着您只能从速度变化中获得增益的平方根。因此，出色的自行车与出色的自行车之间的区别将是1.01的sqrt……

轮胎是另一个因素-我的轻碳纤维公路自行车绝对比重型钢通勤自行车快，但公路自行车的23mm轮胎@ 110psi较轻，而通勤时80psi的轮胎较重（防刺穿）为32mm自行车，所以我怀疑大多数区别在于车轮（以及公路自行车的空气动力学位置）。–约翰尼，13年10月21日，19：51

半垃圾 通勤自行车可能具有较高的RR轮胎，这是因为赛车将被引导以提高速度，通勤者将获得防刺保护和轮胎耐久性-但是，如果轮胎设计相同，则宽度越大，滚动阻力越低！

刚度也要考虑在内。BB区域越硬，框架弯曲所损失的动力就越少。我不能说多少。但是减少攀爬质量，增加刚度和减少摩擦以增加车轮的动力相结合可能会带来明显的好处

是的，自行车杂志告诉您这是购买广告客户更昂贵的CF自行车的原因。但是实验室测试还没有显示出来。实际上，弯曲的框架实际上可以更快，尤其是在攀爬中-因为弯曲使框架起到弹簧平滑动力传递的作用

http://janheine.wordpress.com/2011/02/27/a-journey-of-discovery-part-5-frame-stiffness/

http://bikemagic.com/how-to/mountain-bike-maintenance/stiffness-and-the-sean-kelly-paradox.html

...超级硬挺的自行车非常适合短跑精英，但对其他所有人来说却是昂贵而又不舒服的金钱浪费。

车轮的角加速度是您加速时的一个因素。

这是一个因素，但是非常微小。在骑车人对性能的所有愚蠢见解中，车轮重量影响很大的想法可能是最愚蠢的，因为每个人都看到了相反的证据。当您在脱轨器上工作并旋转踏板时，车轮加速时是否有很大的阻力？不，是即时的。而且，如果您戴着一副皮手套，您可以用手刷使车轮以rpm的速度停止旋转20英里/小时。这两件事都是因为使车轮旋转所需的能量很小。（对此有一个公式-您应该在高中就已经学过了！）

车轮最坏的情况是，它需要动能的两倍于非旋转质量的能量。因此，对于2kg的车轮，10kg的车架和50kg的骑手，这是4到10到50。当考虑到带有阻力的实际情况时，车轮质量的影响会变得更小。

我试图了解自行车重量的物理原理。我刚刚从11Kg公路自行车切换到了8Kg （显然，除了重量以外，这两个自行车之间还有许多其他因素和差异），并且注意到减轻重量的好处。但是我不确定我是否理解。

..所以您根本没有注意到重量方面的差异。您已经假设了，因为这就是自行车营销告诉您的事情。

我的猜测是，您经历了安慰剂和滚动阻力的混合-相同宽度和类别的轮胎的RR可能相差约50％。

实际上，它对速度没有太大影响。骑车时请记住，这不仅仅是您要处理的自行车的重量。这也是骑手和您所携带物品的重量。加起来后，减掉几磅的体重很少比减少总重量的5％（通常减少1-2％）更多。

如果您认为从自行车上减掉一磅重的东西会有很大的不同，那么下一次您骑自行车扔下一个满满的水瓶，看看您是否突然变得更快了。你不会的 比赛结果证明了这一点。看看2012年环法自行车赛和1982年环法自行车赛的平均速度。在这30年的时间间隔里，普通自行车的重量下降了6磅（25-30％！），但平均速度却提高了不到1 mph。还请记住，自行车也变得更加空气动力，车队的战术也变得更加协调（由于收音机和车队中的直播电视信号），骑手现在训练得更加精确（82年代没有功率计），骑手来了参加巡回赛的时间安排较短，因此休息时间更好。

轻型自行车在很大程度上由于安慰剂的作用而感到较轻。另外，如果自行车速度更快，很难说是否是因为它更轻。真正衡量这一点的唯一方法是，乘坐两辆完全相同的自行车，增加一辆自行车的重量，然后进行双盲测试，并在功率计上捕获数据。人们已经进行了这些研究，结果表明体重并不是我们大多数人认为的那么重要。

话虽如此，轻便的自行车更有趣。他们就是。;）