क्या वजन बढ़ने से मुझे तेजी से नीचे जाना होगा?


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मुझे यह सवाल कुछ समय के लिए आया है। मैं जानना चाहता हूं कि मैं जितनी तेजी से पहाड़ी से नीचे उतर सकता हूं उतना कैसे जा सकता हूं। इसलिए, मैं सोच रहा था कि क्या बाइक का वजन बढ़ने से डाउनहिल स्ट्रेच पर गति बढ़ जाती है, या रोलिंग प्रतिरोध, ड्रैग या अन्य कारकों के कारण क्या यह मुझे धीमा कर देगा?

मैं यहां लंबी लंबी और लंबी 10-30% पहाड़ियों की बात कर रहा हूं। मैंने सड़क की सतह की भी जांच की है, और कोई झुकता नहीं है, और मैं आसानी से देख सकता हूं कि ट्रैफिक साथ आता है या नहीं। वैसे भी यातायात के लिए इसका उपयोग बहुत कम किया जाता है।

धन्यवाद

संपादित करें: मैं इस प्रश्न में रोलिंग प्रतिरोध जैसी चीजों के लिए भी कारक चाहूंगा।


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गैलीलियो से परामर्श करें। जवाब न है।
कैरी ग्रेगोरी

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@CareyGregory, कोर्स के ड्रैग को छोड़कर: F = ma = mg-Fd, जहां Fd ड्रैग फोर्स है, जिसमें द्रव्यमान नहीं होता है। एक ही आकार के एक गुब्बारे और एक (सॉकर) फुटबॉल छोड़ने की कोशिश करें। रोलिंग प्रतिरोध पर भार का एक छोटा प्रभाव होगा और (इसे सुव्यवस्थित मानकर) खींचें पर कोई भी ऐसा नहीं होगा जिससे यह आपको तेजी से गति प्रदान करेगा लेकिन बहुत ज्यादा नहीं - खींचें के गुणांक पर विचार करने के लिए बेहतर होगा।
क्रिस एच

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मेरे आंकड़े बताते हैं कि 4 साल पहले, जब मैं अब 25kg से भारी था, तब मैं तेजी से उतरता था, जितना मैं अब करता हूं। वे यह भी दिखाते हैं कि मैं अब की तुलना में एक धीमी साइकिल चालक था। इसलिए मुझे संदेह है कि एक भारी बाइक के साथ भी यही लागू होगा (लेकिन कम प्रभाव के रूप में एक प्रकाश और भारी बाइक के बीच का अंतर कम होगा)।
पीटीएच

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वजन में वृद्धि, सभी चीजें समान हो रही हैं, डाउनहिल गति में वृद्धि होगी। हालांकि, वृद्धि अपेक्षाकृत उथले ढलानों के लिए महत्वपूर्ण नहीं होगी। (गैलीलियो उन स्थितियों पर विचार कर रहा था, जहाँ वायु प्रतिरोध एक प्रमुख कारक नहीं था। लेकिन बाइक्स के साथ यह प्रमुख कारक है।)
डैनियल आर हिक्स

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(अगर टायर पर्याप्त रूप से फुलाए जाते हैं, तो बढ़ा हुआ वजन केवल रोलिंग प्रतिरोध को लापरवाही से प्रभावित करेगा।)
डैनियल आर हिक्स

जवाबों:


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गति पर विचार करने के लिए आपके पास मुख्य चीज है ड्रैग: फोर्स एफ ऑन यू + बाइक (मास एम ) है:

F = ma = mg sin Q - F_d - F_rr

जहां एक अपने त्वरण है, जी गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है और क्यू क्षैतिज करने के लिए पहाड़ी कोण है। F_d है खींचें बल जो बड़े पैमाने पर के साथ पैमाने पर नहीं है। एक ही आकार का एक गुब्बारा और एक (सॉकर) फुटबॉल छोड़ने की कोशिश करें और आप इसे कार्रवाई में देखेंगे। F_rr रोलिंग प्रतिरोध है।

अच्छी तरह से सेट-अप बाइक के लिए किसी भी सभ्य गति पर रोलिंग प्रतिरोध को खींचें: इससे अधिक विस्तार शायद आप चाहते हैं या एक अच्छा ग्राफ है, इसलिए आपको रोलिंग प्रतिरोध की उपेक्षा करने में सक्षम होना चाहिए।

रोलिंग प्रतिरोध पर भार का एक छोटा प्रभाव होगा और (यह मानते हुए कि यह क्रॉस-सेक्शन को प्रभावित नहीं करता है) खींचें पर कोई भी नहीं तो यह आपको तेजी से गति देगा लेकिन बहुत अधिक नहीं।

आप प्रयोग करना चाह सकते हैं: बिना किसी अतिरिक्त भार के कुछ मापी गई गति से शुरू करें, फिर अतिरिक्त द्रव्यमान का परीक्षण करें, और एक ही मात्रा / आकार / पॉलीस्टाइन या कार्डबोर्ड से बने बढ़ते हैं।

सबसे बड़ा प्रभाव आपके ड्रैग पर होगा - इसलिए कोशिश करने वाली पहली चीज़ एक बेहतर टक है, जिसमें फुलपी कपड़े नहीं हैं, आदि।

वास्तव में उच्च गति के लिए एक फेयरिंग रास्ता तय करना है - एक पूरी तरह से निष्पक्ष रिकंबेंट (~ 92 किमी) के लिए एक यूसीआई रेसिंग बाइक (~ 52 किमी) के साथ घंटे के रिकॉर्ड की तुलना करें । ऐसे कोई आँकड़े नहीं हैं जिन्हें मैं विशेष रूप से एक निष्पक्ष के साथ एक ईमानदार के लिए पा सकता हूं।


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+1 टक, कपडे नहीं पहने!
andy256

मेरे साथ एक और बात हुई - यदि आप औसत गति (ऊपर और नीचे के बीच का समय) माप रहे हैं, तो आप अपने टर्मिनल वेग को बढ़ाकर शुरुआत (कम वजन) में तेजी से वृद्धि करके अधिक लाभ प्राप्त कर सकते हैं। ओह, और वे परमिट के रूप में मुश्किल के रूप में टायर पंप होगा।
क्रिस एच।

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यह आधी-अधूरी याद आने वाली भौतिकी हो सकती है, लेकिन मैं पहाड़ियों से नीचे (बहुत भारी) मित्र पा चुका हूं, जहां वे बाइक पर हैं, जो सभी होने चाहिए - मेरे खुद के मुकाबले धीमे रहें, फिर भी वे जीत गए। क्या उबड़-खाबड़ भूभाग पर गति आ सकती है? उसके द्वारा, मेरा मतलब है कि अगर भारी वजन उठाने वाले एक सवार को टक्कर, या छेद आदि से टकराया गया था, तो वे हल्के वजन के साथ सवार की तुलना में अपनी बढ़ती गति के कारण कम मंदी का अनुभव करेंगे।

एक संपूर्ण निर्वात में, निश्चित रूप से, त्वरण 9.81 m / s / s पर रहता है और, जैसे, द्रव्यमान का वेग पर कोई प्रभाव नहीं होगा।

पीएस मैंने इसे एक टिप्पणी में पोस्ट करने की कोशिश की, लेकिन मेरे पास अभी तक पर्याप्त प्रतिष्ठा नहीं है।


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यदि घर्षण होता तो यह ठीक वैसा ही होता (याद रखें कि चंद्रमा सौदा पर हथौड़ा और पंख)। हालाँकि - आपका नेट ड्रैग वास्तव में आपके द्रव्यमान के समानुपाती नहीं होगा। वायु प्रतिरोध आपके द्रव्यमान के लिए आनुपातिक नहीं है (हालाँकि रोलिंग ड्रैग है)। इसके कारण, आपके पास प्रति किलोग्राम कम वजन होगा जिसमें अधिक वजन होगा जिससे आप तेजी से जा सकते हैं, हाँ।


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स्वीकृत उत्तर बताता है कि द्रव्यमान पैमाने के साथ नहीं खींचता है। कौन सा सही है। लेकिन खींच ललाट क्षेत्र के साथ पैमाने पर है। यह मानना ​​उचित है कि दो फ्रेम एक ही सामग्री से बने होते हैं इसलिए बड़े फ्रेम में एक बड़ा ललाट क्षेत्र होता है।

एक ही आकार के गुब्बारे और सॉकर बॉल की तुलना करने के बजाय एक अधिक उपयुक्त तुलना एक ही घनत्व की दो चट्टानें हैं, लेकिन विभिन्न आकार।

टर्मिनल वेग तब होता है जब गुरुत्वाकर्षण बल बल ड्रैग
के बराबर होता है टर्मिनल वेग की गणना के लिए यह लिंक देखें
टर्मिनल वेग

जब आप स्थिरांक
निकालते हैं तो समीकरण समीकरण में वर्गमूल (द्रव्यमान / क्षेत्र) के
समानुपाती होता है, वर्गमूल वर्गमूल (r cubed / r squared) के
लिए आनुपातिक होता है vterminal वर्गमूल (r) के समानुपाती होता है

निरंतर घनत्व पर यदि आप r को दोगुना करते हैं तो टर्मिनल वेग 1.414 बढ़ जाता है
डबल आर केवल 1.414 टर्मिनल वेग के लिए द्रव्यमान का आठ गुना है।

V वर्ग के लिए आनुपातिक खींचें वास्तविक ड्रैग (इच्छित उद्देश्य) है

अब दिखावा करते हैं कि आप अपने द्रव्यमान को दोगुना कर सकते हैं और एक ही क्षेत्र को रख सकते हैं
vterminal वर्गमूल (द्रव्यमान / क्षेत्रफल) के
समानुपाती होता है vterminal वर्गमूल (द्रव्यमान / स्थिर) के
समानुपाती होता है वर्गमूल के समानुपाती होता है (द्रव्यमान)
यदि सब कुछ स्थिर था (सहित आपका क्षेत्र और रोलिंग प्रतिरोध)
यदि आपने 2 से बड़े पैमाने पर वृद्धि की है तो आप टर्मिनल वेग में 1.414 की वृद्धि करेंगे।
यदि आप 4 से बड़े पैमाने पर वृद्धि करते हैं तो आप टर्मिनल वेग को 2 से बढ़ाते हैं
रोलिंग प्रतिरोध निरंतर नहीं है इसलिए यह 1.414 और 2 से कम होगा

मान लें कि 180 पाउंड राइडर हैं और फ्रेम में 20 पाउंड की लीड जोड़ते हैं - जो कि केवल 5% सीधी पहाड़ी है
। 10 ग्रेड पर केवल 0.846% - 40 मील प्रति घंटे 40.43 मील प्रति घंटे (रोलिंग प्रतिरोध के लिए लेखांकन के बिना)।

यहां तक ​​कि चढ़ाई वाली बाइक को हल्का बनाया गया है।
मूल रूप से पहाड़ी पर आप सभी वजन के लिए भुगतान करते हैं और पहाड़ी के नीचे आपको केवल वजन के वर्गमूल के लिए क्रेडिट मिलता है।
V वर्ग तक आनुपातिक खींचें वास्तविक ड्रैग है


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संक्षिप्त उत्तर हां है । लंबे जवाब के लिए क्रिस की पोस्ट देखें ।

इस "उत्तर" का मुख्य कारण महान सावधानी को प्रोत्साहित करना है ।

एक किशोरी के रूप में (पिछली सहस्राब्दी में), मैं पहाड़ी क्षेत्र में पला-बढ़ा हूं। दो वंशज थे जिन्हें हम नियमित रूप से करते थे - मेरे दोस्तों के खेत से घर तक दो मील की दौड़, और एक मील की खड़ी पहाड़ी। घर जाने का मेरा सबसे अच्छा समय 2:11 था, बहुत सारे पेडलिंग के साथ (मैं कारों को पास करने का उल्लेख नहीं करता)। खड़ी पहाड़ी पर हम 1 मिनट तक बिना पैडल मारेंगे। मुद्दा यह है कि हम युवा और बेवकूफ थे

हाल ही में, मेरे भाई ने कुछ ऐसे ही वृद्ध बच्चों से मुलाकात की, जो एक गंभीर पहाड़ी पर उतरना चाहते थे, जिसे हम जितनी जल्दी हो सके जानते हैं। हालाँकि उन्होंने इसके खिलाफ सलाह दी, फिर भी उन्होंने ऐसा किया। एक दुर्घटनाग्रस्त हो गया और उसकी खोपड़ी को तोड़ दिया । उस पहाड़ी पर हमारे अपने अनुभव से, वह लगभग 60kph कर रहा होगा। केवल।

आपने 30% का उल्लेख किया है । वह खड़ी है:

संकेत कहता है "3 नालियां"

खड़ी हिस्सा वह जगह है जहाँ से सड़क गिरती है।

अंतिम सावधानी बिंदु बाइक की स्थिरता और ब्रेक है। बाइक ब्रेक उन गति के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं । और आपका फ्रेम ज्यामिति एक अज्ञात कारक है - क्या यह "वॉबल्स प्राप्त करेगा"? आपके जानने का एकमात्र तरीका यह करना है। समस्या यह है, अगर यह आपको सबसे अधिक दुर्घटना की संभावना है। मुश्किल से


ओह। क्या वह जीवित था
जॉर्ज

हाँ। मैंने अभी तक कोई स्थायी क्षति नहीं सुनी है। हममें से कई लोग जल्दी जाना पसंद करते हैं। बस असली सावधान रहना चाहिए। एक हेलमेट पहनें और अनुभव प्राप्त करने के लिए धीरे-धीरे गति बनाएं। घुटने और कोहनी पैड पर विचार करें। अपने टायर कठोर रखें । यह एक और आसान तरीका है मरो।
andy256

60kph केवल 37mph है, और अच्छी बाइक के साथ अच्छी सड़क पर विशेष रूप से तेज़ नहीं है । एक सड़क पर (ऑफ-रोड नहीं) गति से मुख्य खतरा बाइक की ज्यामिति और भार वितरण के कारण "कंपकंपी" है, जिसे अक्सर सड़क की खुरदरापन के साथ जोड़ा जाता है। एक साइकिल चालक को ऐसी स्थिति में अपनी सीमाओं को समझने की आवश्यकता है।
डैनियल आर हिक्स

(और आप दुर्घटना की संभावना नहीं करेंगे अगर आपकी बाइक "डगमगाती है" जब तक आप घबराएं नहीं और धीरे-धीरे बाइक को धीमा कर दें जबकि बार को मजबूती से रोकना चाहिए। लेकिन यह आपको बाहर से भयभीत करता है और पर्याप्त रूप से बाहर निकालता है, जिसकी आपको संभावना नहीं है। फिर से करना चाहते हैं।)
डैनियल आर हिक्स

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1) कठोर बाइक 2) फ्रेम का आकार 1 आकार छोटा 3) सुपर लंबा तना 4) घुटनों के बीच का फ्रेम: कोई और अधिक
लड़खड़ाहट

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व्यावहारिक अर्थ में, बढ़ा हुआ वजन आपको तेजी से नीचे की ओर ले जाएगा, इसी कारण से वजन कम होने से आप तेजी से ऊपर जाएंगे

इस इंटरैक्टिव कैलकुलेटर को देखें । यदि आप "-10" के लिए ढाल सेट करते हैं, तो "पावर पी (वाट)" को 0.001 (यानी लगभग शून्य) पर सेट करें:

  • राइडर का वजन 50 किग्रा के साथ सेट होने पर आप 59.54 किमी / घंटा जाएंगे
  • राइडर का वजन 75 किग्रा होने के साथ आप लगभग 71.22 किमी / घंटा जाएंगे
  • राइडर का वजन 100 किग्रा के साथ सेट होने पर आप 81.25 किमी / घंटा तक जाएंगे

हालांकि यह वजन में काफी वृद्धि है। आपके शरीर का वजन बढ़ने से जो "अस्वास्थ्यकर" होगा, और बाइक के वजन को बढ़ाने से नकारात्मक प्रभाव से निपटने की संभावना बढ़ जाएगी।

वजन में थोड़ी वृद्धि (कुछ किलोग्राम आदि) आपकी गति को कुछ हद तक कम कर देगी .. लेकिन यह शायद एरोडायनामिक ड्रैग को कम करने के लिए बहुत अधिक उत्पादक होगा।

एक चरम उदाहरण एक लेटा हुआ साइकिल होगा (एक विशिष्ट सड़क बाइक की तुलना में बहुत छोटा ललाट क्षेत्र, और ड्रैग को कम करने के लिए एक बाहरी शेल हो सकता है), हालांकि ऐसा करने के लिए बहुत सारे अन्य तरीके हैं, जैसे बाइक पर असुरक्षित स्थिति को अपनाना। , या अजीब आकार के हेलमेट और अधिक एरोडायनामिक कपड़े (ट्रायथलॉन / समय-समय पर स्किनसेट्स) पहनना


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कुछ अर्थों में हाँ। यह ऐसा है जैसे अतिरिक्त वेग प्राप्त करने के लिए कुछ स्कीयर अधिक वजन प्राप्त करने की कोशिश करते हैं। लेकिन जब आप पहले हल्के थे तब तुलनात्मक रूप से अच्छा नियंत्रण रखना मुश्किल होगा :)


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हमेशा की तरह, मुझे लगता है कि इस पर विचार करने का सबसे अच्छा तरीका ऊर्जा है;

एक पहाड़ी (ऊंचाई h) के शीर्ष पर आराम से जाने पर, ऊर्जा का संरक्षण शीर्ष पर संभावित ऊर्जा और तल पर स्थित गतिज के बीच लागू होता है:

मेघ = एमवी ^ 2 + नुकसान (एयरो और रोलिंग प्रतिरोध के कारण)

इसलिये

V = sqrt (gh - हानियाँ / एम)

चूंकि नुकसान द्रव्यमान के समानुपाती नहीं होते हैं, तब द्रव्यमान द्वारा उन्हें नीचे धकेलना भारी राइडर के लिए गति पर उनके प्रभाव को कम कर देता है, चाहे टर्मिनल वेग तक पहुँच गया हो या नहीं।

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