משקל שפה לעומת משקל רכזת

תוכן עניינים:

משקל שפה לעומת משקל רכזת
משקל שפה לעומת משקל רכזת

וִידֵאוֹ: משקל שפה לעומת משקל רכזת

וִידֵאוֹ: משקל שפה לעומת משקל רכזת
וִידֵאוֹ: עשר הנשים הכי גבוהות בעולם┃טופטן 2024, מרץ
Anonim

שמנו את הדיון הגדול על הגלגלים על ידי הוצאת ספרי הלימוד המדעים

ישנו מגוון מדהים של גלגלים בשוק, שרובם מצהירים להפוך אותך למהיר ויעיל יותר. רבים עושים עניין גדול לגבי מידת הקלות שלהם, אך לעתים רחוקות הם מסבירים היכן על הגלגל ממוקמת רוב המסה: הרכזת או החישוק?

זה גרם לנו לחשוב. אם היו לך שני גלגלים באותו משקל ועיצוב, אבל לאחד היה משקל גדול יותר ברכזת והשני היה בעל משקל רב יותר בחישוק, מה יגרום לך להיות מהיר יותר במהלך נסיעה ממוצעת? הגיע הזמן להוציא שוב את ספרי הלימוד הישנים בפיזיקה.

בוא נתחיל באינרציה. מומנט האינרציה עובד על העיקרון שמסה רחוקה יותר ממרכז הסיבוב קשה יותר לסובב מאשר מסה קרובה למרכז הסיבוב.ברכיבה על אופניים, כמובן, הראשון פירושו החישוק, השני הרכזת. חוק התנועה השני של ניוטון, כאשר הוא קשור לאובייקטים מסתובבים, אומר α=t/i כאשר α הוא תאוצה סיבובית, t הוא מומנט נטו ו-i הוא מומנט אינרציה. במילים אחרות, ככל שהאינרציה גבוהה יותר, התאוצה עבור אותו מומנט איטית יותר.

מרקו ארקסטיין, מדען ספורט ופעילות גופנית מאוניברסיטת אבריסטווית', מספק דרך נוספת להבנת האינרציה: שקול מחליק אמנותי מסתובב במקום עם זרועותיו פרושות. הם מסתובבים סביב נקודת האמצע של הגוף - החלק הנייח. זה מרכז הסיבוב שלהם. על ידי הכנסת ידיהם לתוך גופם הם יגבירו את מהירות הסיבוב. מה שהם עושים זה להקטין את המסה שנמצאת הכי רחוק ממרכז הסיבוב, מה שמוריד את האינרציה. מכיוון שהאנרגיה במערכת קבועה, נובע מכך שמהירות הזווית שלהם עולה.'

בקיצור, נראה כי משקל נמוך יותר בשפה שווה לתאוצות מהירות יותר מכיוון שהוא דורש פחות אנרגיה כדי להגיע לכל מהירות נתונה.אתה יכול לראות את היתרון של זה כאשר אגרוף כמו פיליפ גילברט רץ במעלה טיפוס קצר - תרחיש שאומת בחוץ על הכביש. מנהל המוצר של Mavic, מקסים ברונאנד, ערך ניסוי שבו הוא הוסיף 50 גרם לשני סטים של גלגלים - בחישוק בסט אחד, ברכזת בצד השני - והיו לו כוח רוכב של עד 500 וואט בשיפוע של 10%. כמה זמן לקח להם להגיע ל-20 קמ"ש. "לגלגל עם משקל חישוק נוסף לקח זמן רב פי חמישה להגיע ל-20 קמ"ש מאשר כאשר השתמשו באותו חישוק על הקרקע", הוא אומר. "בשימוש בגלגלים עם משקל נוסף ברכזת, לקח רק פי ארבעה זמן להגיע למהירות האופקית המקבילה שלו. בעיקרו של דבר, על גבעות, האינרציה הופכת חשובה יותר.' הצוות הצרפתי גם הבחין שבשטח השטוח 'היה קל יותר לשמור על מהירות' באמצעות הגלגלים עם משקל נוסף על החישוק.

אפקט גלגל התנופה

חישוקי Science קלים
חישוקי Science קלים

זה מביא אותנו לאפקט גלגל התנופה. האם חישוק כבד יותר יכול לשאת מומנטום לרוכב כשהיא מגיעה למהירות, בדיוק כפי שגלגל קטר נושא מומנטום עבור מנוע קיטור? Ondrej Sosenka שבר את שיא השעה ב-2005, כשעבר 49.7 ק"מ. הרוכב הצ'כי היה אחד הרוכבים הגדולים ביותר אי פעם שהתחרו באופן מקצועי, הטה את הכף ל-90 ק"ג וגובהו שני מטרים. האופניים שוברי השיא שלו שקלו 9.8 ק"ג כולל גלגל אחורי של 3.2 ק"ג - הסיבה היא, טען סוסנקה, שבעוד שלגלגל כבד יותר לקח יותר זמן להגיע למהירות מרבית, ברגע שהיה שם היה קל יותר להחזיק שם. בצד השני, אדי מרקס השתדל מאוד לשמור על כל האופניים שלו קלים ככל האפשר בעת מירוץ על המסלול.

אז מי צודק? "במקרים מסוימים גלגל מעט כבד יותר בחישוק עלול לגרום לזמן מהיר יותר, כמו על פני מסלול שטוח", אומר פול לו, מנהל חדשנות בחברת ריינולדס ווילס. "זה עשוי להועיל גם לרוכב אופניים שמפעיל את רוב האנרגיה שלו במשיכת הדוושה.הגלגל הכבד יותר עשוי לעזור להשלים את הכוח החסר בחלק האחורי והמעלה של הקדנס על ידי העברת המומנטום של הגלגל עד למכה למטה.'

אז האם כדאי לסר בראד להעמיס את החישוק שלו בעופרת כשניסה את שיא השעה ביוני? ומה לגבי רוכבים רגילים על הכביש? "אמנם זה נכון שגלגל קצת יותר כבד יכול לגרום לזמן מהיר יותר במסלול שטוח לחלוטין, אבל זה היוצא מן הכלל, לא הכלל", אומר לו. ברוב רכיבות הכביש המשקל הנוסף יהווה מכשול ולא יתרון: "בסופו של דבר, המומנטום שנוצר על ידי גלגל המשמש למטרת יצירת אפקט גלגל תנופה להגברת המהירות גובה מחיר לרוכב האופניים. רוכב האופניים יממש פחות תמורה ותועלת מעלות המאמץ. העלות לא תעלה על הרווח.'

מה לגבי גלגלים קטנים יותר?

נראה שאפקט גלגל התנופה של חישוקים כבדים משתלם רק בנסיבות מאוד ספציפיות, בעוד להפחתת משקל החישוקים יכולה להיות יתרונות אמיתיים בכל פעם שמטפסים או מאיצים.ומכיוון שהאינרציה גדלה ככל שהמסה מתרחקת מהרכזת, האם יש טענה שכולנו משתמשים בגלגלי 650c קטנים יותר במקום ב-700c הרגילים? זו הייתה מגמה שנראתה בטריאתלון בתחילת עד אמצע שנות ה-90 ומחקר הראה חיסכון של 8% במשקל באמצעות גלגל כזה.

'אני חושב שכל יתרון נשלל על ידי כמה גורמים, כולל נוחות', אומר Arkesteijn. 'הזמזום מהכביש חזק יותר בגלל הרדיוס הקטן יותר.' גלגל 650c גם צריך להסתובב יותר מה-700c (510 סיבובים לק"מ לעומת 475 בערך) כלומר יותר חיכוך. "רוכב גדול יותר ירגיש את הזמזום הזה ביתר שאת בגלל המשקל המוסף שלו", ממשיך Arkesteijn. מה שכל זה לא לוקח בחשבון, כמובן, הוא האווירודינמיקה. חישוק כבד יותר עשוי להציע יתרונות אם המשקל הזה משמש ליצירת צורה טובה יותר לחצוב באוויר. "אם אתה יחידה גדולה ויכול להחזיק את המהירות שלך במעלה גבעה, חישוק כבד יותר מהווה פחות חיסרון עבורך כי אתה תיהנה מאפקט אווירודינמי גדול יותר", אומר ג'ונתן דיי מ-Strada Handbuilt Wheels."עם זאת, אם אתה רזה במשקל 62 ק"ג ואתה מצטיין בטיפוס, אתה רוצה משהו קל בשפה כדי למקסם את המהירות שלך במעלה הגבעה.'

עם זאת, בסופו של דבר, לרוב האנשים אין מגוון גלגלים לבחירה שיתאימו לכל סוג נסיעה ומצב כביש. לכן, למעט בנסיבות מאוד ספציפיות ובתנאים מושלמים, חישוקים קלים יותר טובים בדרך כלל למקסום המהירות וההנאה שלך. ולמרות הכאב קורע הריאות וזרימות הזיעה, זה מה שרכיבה על אופניים.

מוּמלָץ: