Я знаю, что на ровной дороге сопротивление является основной силой, и я должен обеспечить столько силы, сколько создает сопротивление (и трение в трансмиссии). Я также вижу, что чем быстрее я еду, тем тяжелее становится, а на скорости более 35 км/ч, если я наклоняюсь к рулю, я могу ехать быстрее. Но как быть с крутыми подъемами? На 15-процентном наборе высоты я едва могу ехать со скоростью 5-6 км/ч, и сопротивление кажется незаметным (кажется, я не еду быстрее при умеренном попутном ветре). Мне нужно приложить больше усилий для борьбы с гравитацией, но это не зависит от моей скорости - почему я не могу ехать на том же подъеме, например, со скоростью 9 км/ч?
На крутом подъеме мы можем игнорировать сопротивление и трение. Если вы хотите поддерживать более высокую скорость, вам нужно вкладывать то же количество энергии за более короткое время, т.е. вам нужно больше мощности. Эта энергия переходит в вашу гравитационную потенциальную энергию, определяемую формулой где ваша масса (вместе с вашим велосипедом), гравитационное ускорение и высота.
Если ваша скорость и угол наклона, на который вы поднимаетесь, , то ваша вертикальная составляющая скорости равна
Вы можете видеть, что требуемая мощность линейно пропорциональна скорости. Если максимальная мощность, которую вы можете выдержать, , максимальная скорость, которую вы можете поддерживать, определяется выражением:
пользователь 2414208
ФизикаДэйв