体重增加会使我下坡更快吗?


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我有一个问题了一段时间。我想知道如何尽快下山。因此,我想知道增加自行车的重量是否会增加下坡路段的速度,还是因为滚动阻力,阻力或其他因素而减慢我的速度?

我在这里谈论的是漫长的,漫长的10-30%的山丘。我还检查了路面,没有弯道,可以很容易地看到路况。无论如何,它很少用于交通。

谢谢

编辑:我也想在这个问题中考虑诸如滚动阻力之类的问题。


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咨询伽利略。答案是不。
Carey Gregory 2014年

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@CareyGregory,当然不包括阻力:F = ma = mg-Fd,其中Fd是不随质量缩放的阻力。尝试丢下一个气球和一个大小相同的(足球)足球。重量将对滚动阻力产生很小的影响,并且(假设它已简化)对阻力没有影响,因此它将使您加速更快,但幅度却不大-最好考虑阻力系数。
克里斯H

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我的统计数据表明,四年前,当我比现在重25公斤时,我过去的下降速度比现在快。他们还表明,我现在的整体自行车骑手比现在慢。因此,我怀疑对于较重的自行车,同样适用(但效果较轻,因为轻便和重型自行车之间的差异会较小)。
PeteH 2014年

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在所有条件相同的情况下,增加重量会增加下坡速度。但是,对于相对较浅的斜坡,增加的幅度不会太大。(伽利略正在考虑空气阻力不是主要因素的情况。但对于自行车而言,这是主要因素。)
Daniel R Hicks

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(如果轮胎充分充气,那么增加的重量只会对滚动阻力产生微不足道的影响。)
Daniel R Hicks

Answers:


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您必须考虑的主要问题是阻力:施加在您+自行车上的力F(质量m)为:

F = ma = mg正弦Q - F_d - F_rr

其中a是您的加速度,g是由于重力引起的加速度,Q是相对于水平面的倾斜角度。F_d是不随质量缩放的阻力。尝试放下相同大小的气球和(足球)足球,您会在实际中看到这一点。F_rr是滚动阻力。

在设置良好的自行车中,阻力在任何适当的速度下都占据着滚动阻力:比您可能想要的细节精美的图表还要多的细节,因此您应该可以忽略滚动阻力。

重量对滚动阻力的影响很小,并且(假设它不影响横截面)对阻力没有影响,因此,它可以使您加速更快,但幅度不大。

您可能要进行试验:从没有任何额外负载的某些测得的速度开始,然后测试额外的质量,以及由聚苯乙烯或纸板制成的相同体积/形状/安装件的假负载。

您将获得的最大效果是阻力-因此,首先要尝试的是更好的褶皱,而不要穿宽松的衣服等。

对于真正的高速行驶,应该采用整流罩-比较完全整流罩(约92公里)和UCI赛车(约52公里)的小时记录。我没有专门针对带有整流罩的立柱的统计信息。


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+1 Tuck,不要穿蓬松的衣服!
andy256

我想到的另一件事-如果您正在测量平均速度(即,从上到下的时间),则可能比起增加终端速度来提高起步速度(减少重量)更快。哦,尽其所能给轮胎加气。
克里斯H

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这也许是在这里发挥了一半的作用,但是我在山坡上赛跑(基本上较重)的朋友,他们骑过自行车,这应该-所有原因-比我自己慢,但他们赢了。势头会在崎momentum的地形上发挥作用吗?我的意思是,如果重量较重的骑手碰到颠簸或洞等,与重量较轻的骑手相比,由于动量增加,他们将经历较少的减速。

当然,在理想的真空下,加速度保持在9.81 m / s / s,因此质量不会对速度产生影响。

附注:我试图在评论中发布此内容,但我的声誉还不够。


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如果有摩擦,那将是完全一样的(记住月球上的锤子和羽毛)。但是,您的净阻力并不会真正与您的体重成正比。空气阻力与质量根本不成比例(尽管滚动阻力与质量成正比)。因此,您每公斤的阻力会减少,重量也会增加,这将使您走得更快,是的。


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可接受的答案状态拖动不会随质量缩放。没错 但是阻力确实与额叶面积成比例。可以合理地假设两个框架由相同的材料制成,因此较大的框架具有较大的正面面积。

与其比较相同大小的气球和足球,不如比较合适的比较是两个密度相同但大小不同的岩石。

终端速度是指重力等于阻力时的值,
请参阅此链接以了解
终端速度

在方程中,一旦取出常数,
vterminal与平方根成正比(质量/面积)
vterminal与平方根成正比(r立方/ r平方)
vterminal与平方根成正比(r)

因此,在恒定密度下,如果将r加倍,则最终速度增加1.414。Doubler
仅是1.414最终速度的质量的八倍。

与v平方成正比的拖曳是实际拖曳(双关语意图)

现在,假设您可以将质量加倍,并保持相同的面积
vterminal与平方根成正比(质量/面积)
vterminal与平方根成正比(质量/常数)
vterminal与平方根成正比(质量)
如果一切都恒定(包括您的面积和滚动阻力)
如果将质量增加2,则终端速度将增加1.414;
如果将质量增加4,则将终端速度增加2。
滚动阻力不是恒定的,因此将小于1.414和2

假设有180磅的骑手,并向车架添加了20磅的铅-仅向下
坡度为5%,而在10级坡道上仅为0.846%-40 mph对40.43 mph(不考虑滚动阻力)。

即使是攀爬自行车,也设计得轻巧。
基本上,您需要为所有重量支付费用,而在山坡上,您只能获得重量平方根的信用。
与v平方成正比的阻力是实际阻力


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简短的答案是肯定的。有关详细答案,请参见克里斯的帖子

这个“答案”的主要原因是要鼓励谨慎

在十几岁的时候(在上个千年中),我在丘陵地区长大。我们过去经常有两次下降-从我的朋友农场到家有两英里,还有一英里的陡峭山坡。我回家的最佳时间是2:11,踩着很多踏板(我不会提到通过汽车)。在陡峭的山坡上,我们将踩踏板踩踏1分钟。关键是我们还年轻又愚蠢

最近,我的兄弟遇到了一些类似的年龄较大的孩子,他们热衷于尽可能快地走下我们所知道的严重山坡。尽管他建议不要这样做,但他们还是这样做了。一个坠毁并砸碎了他的头骨。根据我们在那座山上的经验,他的速度大约为60kph。只要。

您提到30%。太陡了:

标牌上写着“ 3个排水管”

陡峭的地方是看不见道路的地方。

最后的警告要点是自行车的稳定性和刹车。自行车制动器不是为那些速度而设计的。而且您的镜架几何形状是一个未知因素-它会“引起摆动”吗?您知道的唯一方法就是这样做。问题是,如果这样做,您很可能会崩溃。辛苦了


哇。他还活着吗
乔治

是。我还没听说有永久性损坏。我们许多人喜欢走快。只是要非常小心。戴上头盔并慢慢加快速度,以获取经验。考虑膝盖和肘垫。保持轮胎坚硬。那是另一种简单的死亡方法。
andy256

60公里/小时的时速仅为37英里/小时,在拥有良好自行车的良好道路上行驶并非特别快。在公路(非越野)上,由于自行车的几何形状和重量分布(通常与路面不平)相结合,速度的主要危险是“颤抖”。骑自行车的人需要了解自己在这种情况下的局限性。
Daniel R Hicks

(而且,如果您的自行车“晃动”,只要您不慌张并逐渐稳固地支撑杠铃杆,并让它缓慢减速,您就不太可能撞车。但这会吓到您&排泄物,以至于您不太可能想再做一次。)
Daniel R Hicks

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1)僵硬的自行车2)框架尺寸1较小的尺寸3)超长杆4)膝盖之间的框架:不再摆动
AzulShiva

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从实际意义上讲,增加体重会使您下坡更快,出于同样的原因,减少体重会使您上坡更快

请参阅此交互式计算器。如果将梯度设置为“ -10”,则将“功率P(瓦)”设置为0.001(即几乎为零):

  • 将车手重量设置为50kg,您的时速将达到59.54km / h
  • 将车手重量设置为75kg,您的时速将达到71.22km / h
  • 将车手重量设置为100kg,您的时速将达到81.25km / h

然而,这是相当大的重量增加。增加您的体重会“不健康”,而增加自行车的重量很可能会对操作产生负面影响。

较小的重量增加(几公斤等)会在一定程度上增加您的下坡速度。.但是,减少空气阻力会更有效。

一个极端的例子是斜躺自行车(比典型的公路自行车要小得多的前部面积,并且可以使用外壳来进一步减少阻力),但是还有很多其他方法可以做到这一点,例如在自行车上采用相当不安全的位置,或穿着有趣的形状的头盔和更多的空气动力学服装(铁人三项/计时赛的紧身衣)


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是的,在某种意义上。就像有些滑雪者试图增加体重以增加速度一样。但是,与您以前打火机时相比,很难控制好:)


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像往常一样,我认为最好的方法是通过能量。

在从山顶的静止位置(高度h)移动时,能量守恒作用在顶部的势能和底部的动能之间:

Mgh = MV ^ 2 +损失(由于空气阻力和滚动阻力)

因此

V = sqrt(gh-损耗/ M)

由于损耗与质量不成比例,因此按质量进行分解会降低其对较重骑手速度的影响,而不管是否达到最终速度

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