बाइक के वजन को कम करने से गति पर ऐसा प्रभाव क्यों पड़ता है?

Question

मैं बाइक के वजन के भौतिकी को समझने की कोशिश कर रहा हूं। मैंने अभी 11Kg की रोड बाइक से 8Kg की दूरी पर स्विच किया है (जाहिर है कि वजन के अलावा 2 बाइक के बीच कई और कारक और अंतर हैं), और कम वजन के लाभ पर ध्यान दिया है। हालाँकि मुझे यकीन नहीं है कि मैं इसे समझ पाया हूँ।

उदाहरण के लिए मान लें कि मेरा संयुक्त वजन 83Kg के कुल वजन के लिए 8 + 75 है। इस और 86Kg के बीच का अंतर न्यूनतम है, लेकिन क्या मैं जो उम्मीद करता हूं उससे परे एक अंतर प्रतीत होता है।

मान लें कि मैं पैक या विशेष रूप से भारी बीडन / काठी पैक ले कर कुल वजन को बराबर कर सकता हूं) जैसे कि संयुक्त वजन समान हो सकता है, तो लाइटर बाइक हमेशा तेजी से क्यों दिखती है?

मैंने घूर्णी द्रव्यमान के बारे में कुछ पढ़ा है, जो इंगित करता है कि यह आपके संयुक्त वजन के साथ ऐसा करने के लिए कुछ भी नहीं है जैसा कि गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से माना जाता है, लेकिन चलती भागों के बराबर उठाने के प्रयास के साथ, अर्थात् आपके पहिये, और वास्तव में यह पहिया वजन है प्रमुख कारक है क्योंकि आपके प्रभाव में आगे का पहिया बनाने के लिए आधा पहिया उठाने की क्षमता है। क्या यह एक प्रकार का जाइरोस्कोपिक प्रभाव है जिससे आप अपने पहिए को जितनी तेजी से मोड़ेंगे उतना ही आसान होगा?

Comments

यदि आपने कुछ माप किए होते हैं, तो क्या आप वास्तव में तेज़ हैं, और यदि आप वर्णन करते हैं तो क्या बैकपैक के साथ प्रयोग किया जाता है , तो मैंने इस सवाल को उकेरा होगा ।

— वोरैक

यह मापना वास्तव में कठिन होगा, यहां तक ​​कि यह मानते हुए कि मैं एक ही तापमान पर एक ही पहाड़ी पर एक ही दिन में एक ही तापमान और अन्य स्थितियों आदि के साथ एक ही नाश्ते के बाद आ सकता हूं, मैं इसे तथ्यों और आंकड़ों के साथ न्याय नहीं कर सकता , एक शुरुआत के लिए 2 बाइक बहुत अलग हैं, फ्रेम आकार से लेकर चेनसेट और गियरिंग विकल्पों तक, इसलिए अधिक सैद्धांतिक भौतिकी कोण।

— स्टफ

प्रयोगिक औषध का प्रभाव। तुम सिर्फ एक चमकदार नए खिलौने पर $ 5K नीचे रख दिया। आप खुद को "निवेश" साबित करने के लिए कड़ी मेहनत करेंगे, यह हर प्रतिशत लायक था।

— मटनज़

"आपका प्रभाव आगे की गति उत्पन्न करने के लिए आधे पहिये को उठाने में है" - यह पूरी तरह से फर्जी है। एकमात्र प्रभाव पहिया वजन (बनाम वजन कहीं और) त्वरण पर है, और फिर भी अंतर काफी मामूली है।

— डैनियल आर हिक्स

तीन सबसे अधिक संभावित उत्तर: 1: यदि आप इसे मापते हैं तो आप वास्तव में बहुत अंतर नहीं पाएंगे। 2: नई बाइक अधिक वायुगतिकीय है, यह आपको अधिक वायुगतिक मुद्रा में सवारी करती है, और इसमें बहुत कम यांत्रिक प्रतिरोध है। 3: पुष्टि पूर्वाग्रह।

— डार्थ एलीगेंट

Answer 1

बाइक पर दो प्रमुख "ड्रग्स", लेवल ग्राउंड पर, टायर के रोलिंग प्रतिरोध और बाइक और राइडर के विंड प्रतिरोध हैं।

सामान्य तौर पर, एक बिंदु तक, उच्च दबाव वाले टायर में कम रोलिंग प्रतिरोध होगा, जैसा कि एक चिकनी चलने वाले टायर के साथ होगा। टायर की चौड़ाई में भी आंकड़े हैं, लेकिन ज्यादातर यह दबाव और चलने के तरीके को प्रभावित करता है।

पवन प्रतिरोध टायर की चौड़ाई, प्रवक्ता की संख्या, ट्यूब आकार और राइडर की स्थिति से प्रभावित होता है। आम तौर पर, जैसे ही बाइक की "नस्ल" बढ़ती है, टायर की चौड़ाई और स्पोकन काउंट में कमी होती है और राइडर की स्थिति और अधिक खराब हो जाती है (और इसलिए अधिक वायुगतिकीय)। ट्यूब का आकार अलग-अलग नहीं होता (और वास्तव में स्टील-> एल्युमिनियम-> कार्बन) के रूप में बढ़ सकता है, लेकिन यह प्रभाव फ्रेम डिजाइन में मामूली और सूक्ष्म अंतर अधिक महत्वपूर्ण हो सकता है।

एर्गोनोमिक परिवर्तन भी हो सकते हैं - उदाहरण के लिए, अधिक थका हुआ सवारी की स्थिति, जबकि अधिक थकावट, अक्सर पीक पावर आउटपुट के लिए कुछ हद तक बेहतर होता है।

सभी में असर गुणवत्ता शायद ही आंकड़े। यहां तक ​​कि सस्ते बीयरिंगों के बहुत कम नुकसान हैं, और उनके और शीर्ष-लाइन बीयरिंगों के बीच के अंतर को मापने योग्य होने की संभावना नहीं है। (बड़ा अंतर स्थायित्व में है।)

बाइक का वजन केवल उस समीकरण में आता है जब किसी को "चढ़ाई" (और रोलिंग प्रतिरोध के लिए बहुत मामूली डिग्री) होना चाहिए, लेकिन निश्चित रूप से ऐसा मार्ग होना दुर्लभ है जो 0.5% या इतने समय तक ऊपर / नीचे नहीं जाता है। । वह 0.5% एक मृत स्तर के पाठ्यक्रम पर लगभग 10% की स्थिर गति धारण करने के लिए आवश्यक शक्ति को बढ़ाता है। लेकिन उपरोक्त दो बाइकों के बीच 3KG का अंतर उस 0.5% ढलान पर लगभग 0.4% बिजली के अंतर का होगा।

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धन्यवाद - जानकारी के लिए, जबकि मेरे अधिकांश मार्ग गोलाकार हैं और इसलिए उनका कोई नुकसान या लाभ या ऊंचाई नहीं है , वे अक्सर बहुत पहाड़ी होते हैं, और प्रति सवारी कई सौ मीटर की चढ़ाई (संबंधित अच्छी तरह से अर्जित अवरोही के साथ) देखना असामान्य नहीं है!)।

— स्टफ

हाँ, चढ़ाई की "लागत" आम तौर पर वंश के "आशीर्वाद" को निगल जाती है। लेकिन ध्यान रखें कि वजन में 3KG की वृद्धि लगभग 3.6% है, और यह प्रयास है कि आप भारी बाइक पर देखेंगे प्रयास में वृद्धि हुई है।

— डैनियल आर हिक्स

Answer 2

कुछ भौतिकी सरल हैं। द्रव्यमान का एक वस्तु को स्थानांतरित करने के लिए मीटर ऊपर एक इच्छा वजन करने के लिए काम आनुपातिक की राशि की आवश्यकता है। यह द्रव्यमान का गुरुत्वीय त्वरण बार विस्थापन W = mgd है । इसलिए भारी बाइक के लिए इसे अधिक काम करने की आवश्यकता होती है। इसे निर्धारित समय में समान वृद्धि से ऊपर उठाने के लिए अधिक औसत शक्ति की भी आवश्यकता होती है।

लेकिन अगर एक ही वजन के साथ आपके प्रयोग में हैं तो यह शारीरिक प्रभाव नहीं है, यह सिर्फ धारणा है, या एक और शारीरिक घटना है। इसके अलावा यह चढ़ाई तक सीमित है।

आपके पहियों का कोणीय त्वरण एक कारक है जैसा कि आप तेज कर रहे हैं। जैसा कि आप पहिया के कोणीय वेग को बढ़ाने के लिए टोक़ लगाते हैं, जड़ता का क्षण एक कारक है। यह मूल रूप से एक द्रव्यमान है कि यह कितने द्रव्यमान और अक्ष से कितनी दूर है। एक आंकड़ा स्केटर के बारे में सोचें जो उनकी बाहों से घूमती है और फिर उन्हें तेजी से स्पिन करने के लिए खींचती है। पहियों पर गुरुत्वाकर्षण एक अलग विचार है, जो ऊपर वर्णित है।

खेल में एक और शारीरिक घटना एयरोडायनामिक ड्रैग हो सकती है। सरलतम मॉडल में, यह क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र, वेग वर्ग, और ड्रैग गुणांक के समानुपाती होता है। कुछ लोग कहते हैं कि बेहतर वायुगतिकीय प्रदर्शन के साथ एक भारी बाइक समग्र रूप से अधिक कुशलता से प्रदर्शन करती है। सवार के साथ संयुक्त वजन को देखते हुए यह पर्याप्त गति से सच हो सकता है।

अंत में लाइटर बाइक पर विभिन्न प्रकार के फिट कारक हो सकते हैं जो आपको आसान और अधिक कुशल महसूस कराते हैं। यह भी हो सकता है कि फिट आपको अधिक वायुगतिक रूप से लाभप्रद स्थिति में रखता है। लेकिन आप एक अच्छी तरह से फिट बाइक पर बेहतर महसूस करेंगे।

पुरानी पहियों और भरी हुई थैली के साथ नई बाइक का प्रयास करें। यदि यह अभी भी तेजी से महसूस करता है, तो यह होना चाहिए क्योंकि यह आपको बेहतर बनाता है।

Comments

गतिशील सतहों पर गतिशील घर्षण खेल में आता है - मैं इस पर $ लगाऊंगा कि 8kg में बेहतर गुणवत्ता वाले घटक हैं और इसलिए 11kg बाइक की तुलना में ..... वजन से कोई लेना देना नहीं है, लेकिन साइकलिंग में वजन और गुणवत्ता का अटूट संबंध है ।

— मटनज़

टायर एक अन्य कारक हैं - मैं अपनी भारी कार्बन कम्यूटर बाइक की तुलना में अपने हल्के कार्बन फाइबर रोड बाइक पर निश्चित रूप से तेज हूं, लेकिन सड़क बाइक में हल्के 23mm के टायर @ 110psi हैं, जिसकी तुलना में अधिक भारी (पंचर प्रतिरोधी) 32 मिमी टायर 80psi पर हैं। बाइक इसलिए मुझे संदेह है कि अधिकांश अंतर पहियों में है (और सड़क बाइक पर अधिक वायुगतिकीय स्थिति)।

— जॉनी

जब तक हम दो सड़क बाइक की तुलना कर रहे हैं, मैंने प्रतिक्रिया में टायर पर विचार नहीं किया।

— जेसन ब्राउन

कठोरता भी कारक है। BB क्षेत्र को स्थिर करता है, फ्लेक्स फ्लेक्स को खो देने वाली कम शक्ति। कितना, मैं नहीं कह सकता। लेकिन चढ़ाई के लिए द्रव्यमान में कमी, कठोरता में वृद्धि और पहियों के लिए बढ़ी हुई शक्ति के लिए घर्षण को कम करना संभवतया कुछ ध्यान देने योग्य है।

— स्टीफन टसेट

Answer 3

निम्नलिखित जंक विज्ञान है:

गतिशील सतहों पर गतिशील घर्षण खेल में आता है - मैं इस पर $ लगाऊंगा कि 8kg में बेहतर गुणवत्ता वाले घटक हैं और इसलिए 11kg बाइक की तुलना में ..... वजन से कोई लेना देना नहीं है, लेकिन साइकलिंग में वजन और गुणवत्ता का अटूट संबंध है

बाइक पॉवरट्रेन में यांत्रिक नुकसान छोटे हैं - और जब आप तेजी से काम कर रहे हैं तो अधिकांश कार्य वायु प्रतिरोध के खिलाफ है, जिसका अर्थ है कि आपको गति में बदलाव के रूप में लाभ का वर्गमूल प्राप्त होता है। तो एक बहुत अच्छी बाइक और इस क्षेत्र में एक उत्कृष्ट के बीच का अंतर 1.01 के sqrt की तरह होगा ...

टायर एक अन्य कारक हैं - मैं अपने भारी कार्बन कम्यूटर बाइक की तुलना में अपने हल्के कार्बन फाइबर रोड बाइक पर निश्चित रूप से तेज हूं, लेकिन सड़क बाइक में हल्के 23mm के टायर @ 110psi हैं, जिनकी तुलना में 80psi में अधिक भारी (पंचर प्रतिरोधी) 32 मिमी टायर हैं। बाइक इसलिए मुझे संदेह है कि अधिकांश अंतर पहियों में है (और सड़क बाइक पर अधिक वायुगतिकीय स्थिति)। - जॉनी अक्टूबर 21 '13 19:51 पर

अर्ध जंक। कम्यूटर बाइक में उच्च आरआर टायर हो सकते हैं, क्योंकि एक रेसर गति के लिए बूट किया जाएगा और पंचर सुरक्षा और टायर स्थायित्व के लिए एक कम्यूटर - लेकिन जब टायर का डिज़ाइन समान होता है, तो व्यापक LOWER रोलिंग प्रतिरोध होता है!

कठोरता भी कारक है। BB क्षेत्र को स्थिर करता है, फ्लेक्स फ्लेक्स को खो देने वाली कम शक्ति। कितना, मैं नहीं कह सकता। लेकिन चढ़ाई के लिए द्रव्यमान की कमी, कठोरता में वृद्धि और पहियों में वृद्धि की शक्ति के लिए घर्षण कम हो जाना संभवत: कुछ ध्यान देने योग्य है

हां, यह कुछ ऐसा है कि बाइक पत्रिकाएं आपको बताती हैं कि उनके विज्ञापनदाताओं को अधिक महंगी सीएफ बाइक खरीदने का एक कारण है। लेकिन प्रयोगशाला परीक्षणों ने इसे नहीं दिखाया है। वास्तव में, फ्लेक्सियर फ्रेम वास्तव में चढ़ाई में विशेष रूप से तेज हो सकते हैं - क्योंकि फ्लेक्स फ्रेम को स्प्रिंग स्मूथिंग पावर ट्रांसमिशन के रूप में कार्य करता है

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

... सुपर कठोर बाइक कुलीन स्प्रिंटर्स के लिए उत्कृष्ट हैं, लेकिन बाकी सभी के लिए पैसे का महंगा और असुविधाजनक अपशिष्ट है।

आपके पहियों का कोणीय त्वरण एक कारक है जैसा कि आप तेज कर रहे हैं।

यह एक कारक है, लेकिन एक अविश्वसनीय रूप से छोटा है। सभी बेवकूफ चीजों में से साइकिल चालकों को प्रदर्शन के बारे में विश्वास है, यह विचार कि पहिया वजन का एक बड़ा प्रभाव है शायद सबसे बेवकूफ है क्योंकि सभी ने इसके विपरीत सबूत देखे हैं। जब आप अपने derailers पर काम करते हैं और पैडल को स्पिन करते हैं तो क्या गति के लिए आने वाले पहिये के लिए कोई महान resitance है? नहीं, यह तुरंत है। और अगर आप चमड़े के दस्ताने पहनते हैं तो आप अपने हाथों के ब्रश से 20mph के लिए rpm पर चलते हुए एक पहिए को रोक सकते हैं। ये दोनों चीजें इसलिए हैं क्योंकि व्हील स्पिन बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा छोटी होती है। (इसके लिए एक सूत्र है - आप इसे हाईस्कूल में सीख सकते थे!)

एक पहिया के लिए सबसे खराब स्थिति यह है कि इसे गतिज ऊर्जा के लिए गैर-घूर्णन द्रव्यमान की दोगुनी ऊर्जा की आवश्यकता होती है। तो 2kg पहियों के लिए, एक 10kg फ्रेम और एक 50kg राइडर, जो 4 से 10 से 50 है। जब आप प्रतिरोधक बलों के साथ एक यथार्थवादी मामले पर विचार करते हैं, तो पहिया द्रव्यमान का प्रभाव और भी छोटा हो जाता है।

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"जब टायर का डिज़ाइन समान होता है, तो व्यापक LOWER रोलिंग प्रतिरोध होता है!" - एक ही दबाव के लिए हाँ, लेकिन दबाव शायद एक ही नहीं होगा (इस मामले के लिए कि डिजाइन शायद नहीं होगा)। अगर आपका मतलब है कि दबाव में बदलाव भी हो रहा है, तो {उद्धरण की आवश्यकता है}। लेकिन क्यू में दोनों सड़क बाइक थे, मुझे लगता है कि हम समान पहियों (और हैंडलिंग) को मान सकते हैं।

— क्रिस एच।

एक ही चौड़ाई के सड़क के टायरों के बीच भारी रोलिंग प्रतिरोध अंतर हैं। मुझे लगता है कि एक नई हल्की बाइक एक पुराने भारी से बेहतर टायर के साथ आएगी।

— ओजस

आपको वास्तव में टायर के लिए रोलिंग प्रतिरोध के लिए अंगूठे के नियमों को लागू नहीं करना चाहिए। bicyclerollingresistance.com/road-bike-reviews लेकिन बाकी के लिए, टिप्पणी में सभी "जंक" के लिए कुछ भाप देने के लिए यश। यह वास्तव में असहनीय है।

— अज़ुलशिव

Answer 4

मैं बाइक के वजन के भौतिकी को समझने की कोशिश कर रहा हूं। मैंने अभी 11Kg की रोड बाइक से 8Kg की दूरी पर स्विच किया है (जाहिर है कि वजन के अलावा 2 बाइक के बीच कई और कारक और अंतर हैं) , और कम वजन के लाभ पर ध्यान दिया है। हालाँकि मुझे यकीन नहीं है कि मैं इसे समझ पाया हूँ।

..तो आपने वजन के कारण अंतर नहीं देखा है। आपने इसे मान लिया है, क्योंकि यही साइकिल मार्केटिंग आपको करने के लिए कहती है।

मेरा अनुमान है कि आपने प्लेसबो और रोलिंग रिडक्शन रेसिस्टेंस के मिश्रण का अनुभव किया है - आरआर में लगभग 50% तक समान चौड़ाई और श्रेणी के टायर अलग-अलग हो सकते हैं।

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विपणन सामग्री के बारे में ओपी कुछ भी नहीं कहता है।

— andy256

मैं उस तर्क को समझने के लिए संघर्ष कर रहा हूं जिसे आप बनाने की कोशिश कर रहे हैं। एकमात्र व्याख्या जो मैं कर सकता हूं, वह यह है कि आपको लगता है कि यदि कोई स्पष्ट रूप से यह नहीं कहता है कि वे विपणन से प्रभावित हुए हैं तो वे प्रभावित नहीं हुए हैं। जो हास्यास्पद है।

— जोनाथनक

यह केवल एक साधारण संकेत के रूप में किया गया था कि ओपी के सवाल पर आपका जवाब नहीं दिया गया था, और (मुझे लगता है) तब आया जब मैं आपकी पहली पोस्ट को मॉडरेट कर रहा था। एक अच्छा जवाब देने के बारे में सहायता केंद्र की जाँच करें । अन्य पदों को हास्यास्पद या किसी अन्य धागे के रूप में बेवकूफ , मूर्खतापूर्ण , भ्रामक और वैज्ञानिक विरोधी के रूप में वर्णित किया जाना अच्छा नियम है। इस तरह का व्यवहार आपको मध्यस्थों द्वारा प्रतिबंधित कर सकता है । तथ्यों का उपयोग करके अपना तर्क दें। और अच्छा हो :-)

— andy256

Answer 5

यह वास्तव में गति पर एक बड़ा प्रभाव नहीं है। ध्यान रखें कि जब आप सवारी कर रहे हों तो यह उस बाइक का वजन न हो, जिसके साथ आप काम कर रहे हैं। यह राइडर का वजन भी है और आप जो भी ले रहे हैं। जब आप जोड़ते हैं कि कुछ पाउंड खोना शायद ही कभी 5% की कुल वजन से अधिक होता है, तो आमतौर पर 1-2% अधिक होता है।

अगर आपको लगता है कि बाइक को पाउंड से गिराने से बहुत फर्क पड़ता है, तो अगली बार जब आप अपनी बाइक से पूरी पानी की बोतल टॉस कर रहे हों और देखें कि क्या आप अचानक काफी तेज हो गए हैं। तुम नहीं करोगे रेस के परिणाम इसे सहन करते हैं। 2012 टूर डी फ्रांस और 1982 टूर डी फ्रांस की औसत गति पर एक नज़र डालें। उस 30 साल के अंतराल के दौरान औसत बाइक का वजन 6 पाउंड (25-30%!) से अधिक कम हो गया, फिर भी औसत गति 1 किमी प्रति घंटे से कम हो गई है। यह भी ध्यान रखें कि बाइक अधिक वायुगतिकीय हो गई हैं, टीम अपनी रणनीति (रेडियो और टीम कारों में लाइव टीवी फ़ीड के लिए धन्यवाद) में अधिक समन्वित हो गई है, सवार अब अधिक सटीकता ('82 में कोई बिजली मीटर नहीं) और सवार आते हैं। टूर में बेहतर रेसिंग शेड्यूल के कारण आराम किया गया।

प्लेसबो प्रभाव के कारण लाइट बाइक काफी हद तक हल्की महसूस होती है। इसके अलावा अगर कोई बाइक तेज है तो यह कहना मुश्किल है कि यह हल्का होने के कारण है। केवल वास्तव में मापने का तरीका है कि दो बिल्कुल समान बाइक लें और एक में वजन जोड़ें और फिर बिजली मीटर पर कब्जा किए गए डेटा के साथ एक डबल ब्लाइंड टेस्ट करें। लोगों ने इन अध्ययनों को किया है और परिणामों से पता चला है कि वजन लगभग बड़ा सौदा नहीं है।

सभी ने कहा, लाइटर बाइक अधिक मज़ेदार हैं। वे बस हैं। ;)

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... आपने डोपिंग राइडर्स में डाले गए भारी प्रयास का उल्लेख करने की उपेक्षा की। पावर आउटपुट में वृद्धि और रिकवरी में बदलाव के बारे में हम जो जानते हैं - और यह तथ्य कि सर्वश्रेष्ठ डोप डॉक्टरों के साथ औसत दर्जे के एथलीटों का खेल पर प्रभुत्व था - यह मानना ​​उचित है कि डोप उस छोटे सुधार के थोक के लिए गिना जाता है।

— जोनाथन सी