Могу ли я тратить столько же или меньше усилий на горный велосипед, чем на шоссейный?

Я ничего не понимаю в инженерии.

Я чувствую, что могу потратить столько же или даже меньше усилий на горный и шоссейный велосипед (если ехать медленно), но ощущение ненадежно, поэтому я надеюсь получить некоторое представление об этом вопросе.

Предположим, у горного велосипеда жесткая вилка, жесткий хвост и очень тонкие шины. По той же цене, что и шоссейный велосипед. Два велосипеда проехали одинаковое расстояние по ровной дороге без ветра. Я не знаю, есть ли разница между восхождением и спуском.

  1. Я предполагаю, что если я еду медленно, то аэродинамика шоссейного велосипеда не будет иметь большого значения, разве я не буду прилагать почти одинаковые усилия, чтобы преодолеть такое же расстояние?

  2. Передаточные числа влияют на расход топлива, поэтому могу ли я управлять своим передаточным числом и скоростью, чтобы сэкономить общую работу, которую я затрачиваю? Потребуется ли горному велосипеду меньше усилий для преодоления того же расстояния?

  3. При езде по городу, где вам приходится часто останавливаться и трогаться с места, требуется ли для дорожного велосипеда больше усилий, чем для горного велосипеда, поскольку у него более высокое передаточное число?

  4. Есть ли способ проверить это без лабораторной среды? Я не могу найти способ измерить, сколько работы я делаю, и общий объем работы, которую я потратил.

Пожалуйста, не стесняйтесь обучать меня, я просто хочу знать больше.

Эта странная идея пришла мне в голову от моей жены:

У нее есть самодельный XC-байк с жесткой задней вилкой, карбоновой рамой и вилкой. это была прилично легкая, около 10 кг, гладкая шина с высоким давлением и очень узкая. Это стоило чуть больше 1600 долларов США.

Но она ездит на нем, только если мы едем за город. Она ездит на работу на женском велосипеде за 45 долларов США, она сказала, что нет большой разницы в езде на этом велосипеде, если он не превышает 4 км.

Я попробовал ее женский велосипед, было довольно легко ехать на короткие расстояния по городу, но очень тяжело на дальние расстояния из-за позы при езде, и очень маленький велосипед - ехал медленно, конечно.

«жесткая вилка с жестким хвостом» можно назвать «жестким» велосипедом.
Предполагая , что все остальное одинаково, на более легком велосипеде будет меньше усилий при езде. Однако нет ничего одинакового. На «женском велосипеде» вы стоите прямо, что задействует разные мышцы. При более короткой поездке разница будет незаметна, но при более длительной поездке вы захотите использовать все мышцы ног.
Тестовое оборудование, которое вам понадобится, - это «измеритель мощности» на каждом велосипеде - они недешевы; будет стоить в 10 раз больше, чем стоимость божьего велосипеда.
Этот вопрос очень широк и не имеет определенного ответа, поэтому он не подходит для этого стиля вопросов и ответов. Попробуйте задать более конкретные вопросы, если их еще нет на сайте.
Типичный «шоссейный велосипед» более эффективен, чем типичный горный велосипед на «открытой дороге», потому что он легче, имеет более тонкие шины, имеет ряд передаточных чисел, более подходящих для дорожных условий, и обеспечивает лучшую осанку для езды на длинные дистанции. Сопротивление ветру самого велосипеда (по сравнению с посадкой гонщика) имеет значение только в том случае, если вы находитесь в TdF. Вы не можете легко изменить вес и положение велосипеда, но шины и передаточные числа зависят от того, как оборудован велосипед.
Не стоит недооценивать усилия, которые потребуются, чтобы должным образом запереть велосипед за 1600 долларов в городе, и стресс, связанный с оставлением его на улице.
Свидетельства людей, которые ездили на велосипедах подходящего размера обоих типов по ровной ровной поверхности дороги, довольно последовательны. Шоссейные велосипеды требуют меньше усилий для той же скорости и расстояния.
Как говорит Даниэль, шоссейный велосипед будет быстрее по нескольким причинам, среди которых: вес, шины для шоссейных велосипедов имеют более высокий PSI, чем шины для горных велосипедов, у шоссейных велосипедов «большие» передачи, а шоссейные велосипеды обычно имеют более длинную верхнюю трубу и требуют гоночное положение (что приводит к меньшему сопротивлению ветру). Я бы сказал, что здесь важнее передаточное число, и любят ли ваши ноги вращаться или толкаться.
У меня есть подозрение, что MTB/гибрид, который вам подходит, может быть более эффективным в течение нескольких часов, чем шоссейный велосипед, который, хотя номинально ваш размер очень плохо подходит (предположим, что те же шины, подвеска без блокировки и езда на плоский). Плохая геометрия действительно крадет усилия

Ответы (2)

Лютик, как на это ответить? Думаю, зависит от того, что вы подразумеваете под «меньше усилий».

Я дам краткий ответ заранее. Шоссейные велосипеды более эффективны (поэтому меньше усилий при езде), чем горные велосипеды на дорожном покрытии. Мы знаем это, потому что дорожные велосипеды были оптимизированы для скорости и эффективности в течение нескольких сотен лет. Неразбериха с геометрией, посадка, размер колес, ширина шин и передаточные числа — все это способствует этому.

Для решения пунктов 2 и 3 о передаче. У каждого есть частота вращения педалей и передаточное число, которые наиболее эффективны для них. Обычный гонщик будет использовать более низкое передаточное число, профессиональный гонщик будет использовать гораздо более высокое. Наличие более низких передаточных чисел не делает велосипед более эффективным (пока они достаточно низкие для гонщика). Шоссейные велосипеды имеют достаточно передач, чтобы можно было выбрать эффективное передаточное число, а их самые низкие передаточные числа достаточны для легкого ускорения с места. . Горные велосипеды имеют более низкие передаточные числа, чем шоссейные велосипеды, что позволяет ездить по крутым склонам (и тянуть за собой большую массу).

Есть ли способ проверить это? Да. Появление (относительно) доступных и точных измерителей мощности делает анализ производительности гонщика доступным даже для обычных гонщиков.

Проще говоря, игнорируя множество переменных, ответ на вопрос заключается в том, что не имеет значения, на каком велосипеде вы ездите.

Прежде всего, помните закон сохранения энергии: материя и энергия не могут быть ни созданы, ни уничтожены. Применительно к велосипедам это означает, что вы не можете приложить «меньше» или «больше» усилий, чтобы сделать что-то вроде подъема на холм. Все, что вы можете сделать, это отрегулировать рычаги на шестернях. Помните гипотезу Архимеда о том, что с помощью достаточно длинного рычага можно поднять Землю? Переключаясь на более низкую передачу, вы эффективно вытягиваете плечо рычага, что облегчает подъем веса (т.е. подъем на холм). Но это также означает, что вам нужно давить на этот рычаг намного дальше, чтобы поднять вес (т.е. крутить педали еще много раз, чтобы пройти такое же расстояние). На более высокой передаче вы тратите больше энергии, но получаете более быструю отдачу.

Теперь, с точки зрения физических сил, количество энергии, необходимое для перемещения заданной массы (вас + велосипед) на заданное расстояние, не меняется. Когда принимают во внимание человеческие тела, картина значительно усложняется. Это предмет исследования спортивных результатов, о котором написано много литературы. Для езды на велосипеде обычно это сводится к минимизации накопления молочной кислоты, которое происходит во время анаэробных (спринтерских) упражнений. Это сильно упрощено, но суть в том, что именно от физической подготовки вашего тела зависит, какой способ передвижения будет для вас более эффективным. Впрочем, с точки зрения физики это не имеет ни малейшего значения.

Некоторые другие примечания:

  • Аэродинамика решает все.

  • Для перемещения 15-фунтового велосипеда требуется примерно столько же усилий, сколько и 30-фунтового велосипеда с заданной скоростью. Разница в разгоне.

  • У большинства людей есть велосипед для хорошей погоды и пригородный велосипед. Последний обычно живет тяжелее, а первый обычно имеет более дорогие компоненты. Поэтому обычно с финансовой точки зрения выгоднее зарезервировать хороший велосипед для более длительных поездок в хорошую погоду.
  • Более агрессивная посадка на шоссейном велосипеде позволяет более равномерно распределить вес тела между седлом, рулем и педалями. Пригородный велосипед с вертикальной осанкой сосредотачивает весь вес и неудобства неровной дороги на пояснице. Вертикальное сидячее положение — это ад для вашего тела с течением времени.
  • Измерители мощности — это дорогие игрушки, которые на самом деле мало кому нужны. Для тех, кто говорит, что есть доступные по цене, может быть, они и есть, но не на зарплату веломеханика!
«Применительно к велосипедам это означает, что вы не можете приложить «меньше» или «больше» усилий, чтобы сделать что-то вроде подъема на холм». Не могли бы вы пояснить, что вы имеете в виду под этим? Как написано, это ложь. Чтобы быстрее подняться в гору, нужно больше работать против сопротивления воздуха; езда на более тяжелом велосипеде в гору требует подъема большего веса против силы тяжести.
Я говорю о шестернях, никаких других переменных. Изменение передаточного отношения ТОЛЬКО изменяет рычаг на колесе. Для заданной скорости и заданного расстояния вы будете выполнять ОДИНАКОВУЮ работу, независимо от того, на какой передаче вы находитесь. Это работа в джоулях. Теперь, если вы сравниваете два разных мотоцикла с разными аэродинамическими свойствами, разные шины с разным сопротивлением качению, разные кузова с разным порогом молочной кислоты и т. д., то вы увидите разные результаты.
ХОРОШО. Я попытался отредактировать, чтобы внести уточнения в этом направлении, но обнаружил, что не могу. Кажется, что вопрос больше касается сравнения разных велосипедов, но ваш ответ, похоже, больше касается сравнения разных передач на одном и том же велосипеде. Но вопрос действительно говорит о разных передаточных числах, поэтому я не совсем уверен, что происходит. Я согласен, что то, что вы написали, верно в обстоятельствах, которые вы описываете в своем комментарии.
Могу ли я тратить столько же или меньше усилий на горный велосипед, чем на шоссейный?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v