Uzito wa Rim vs Uzani wa Hub

Orodha ya maudhui:

Uzito wa Rim vs Uzani wa Hub
Uzito wa Rim vs Uzani wa Hub

Video: Uzito wa Rim vs Uzani wa Hub

Video: Uzito wa Rim vs Uzani wa Hub
Video: SnowRunner BEST truck showdown: Battle of the KINGS 2024, Machi
Anonim

Tulisimamisha mjadala mkuu kwa kutoa vitabu vya kiada vya sayansi

Kuna safu nyingi ajabu za magurudumu kwenye soko, mengi yayo yanatangaza kukufanya uwe na kasi na ufanisi zaidi. Wengi hufanya kazi kubwa kuhusu jinsi walivyo wepesi, lakini mara chache hawaelezi mahali kwenye gurudumu sehemu kubwa ya misa iko: kitovu au mdomo?

Hilo lilitufanya tufikirie. Ikiwa ungekuwa na magurudumu mawili ya uzito na muundo sawa kwa ujumla, lakini moja lilikuwa na uzito zaidi kwenye kitovu na lingine lilikuwa na uzito zaidi kwenye ukingo, ambayo ingekufanya uwe na kasi zaidi wakati wa safari ya wastani? Ni wakati wa kutoa tena vitabu vya zamani vya fizikia.

Hebu tuanze na hali ya hewa. Wakati wa hali ya hewa hufanya kazi kwa kanuni kwamba wingi zaidi kutoka katikati ya mzunguko ni vigumu kuzunguka kuliko wingi karibu na katikati ya mzunguko. Katika baiskeli, bila shaka, ya kwanza ina maana mdomo, mwisho kitovu. Sheria ya Pili ya Newton ya mwendo, inapohusiana na vitu vinavyozunguka, inasema α=t/i ambapo α ni kuongeza kasi ya mzunguko, t ni torque halisi na mimi ni wakati wa hali. Kwa maneno mengine, kadri hali inavyokuwa juu, ndivyo kasi ya kasi ya torati sawa inavyopungua.

Marco Arkesteijn, mwanasayansi wa michezo na mazoezi katika Chuo Kikuu cha Aberystwyth, anatoa njia nyingine ya kuelewa hali: ‘Fikiria mwanariadha wa takwimu anayezungusha papo hapo huku mikono yake ikiwa imetandazwa. Wanazunguka katikati ya sehemu ya mwili - sehemu ambayo imesimama. Hii ndio kituo chao cha mzunguko. Kwa kuingiza mikono yao ndani ya mwili wao wataongeza kasi ya mzunguko. Wanachofanya ni kupunguza misa ambayo iko mbali zaidi kutoka katikati ya mzunguko, ambayo hupunguza hali. Kadiri nishati katika mfumo inavyobadilika, inafuata kwamba kasi yao ya angular huongezeka.’

Kwa kifupi, inaonekana uzito wa chini kwenye ukingo ni sawa na kuongeza kasi kwa sababu inahitaji nishati kidogo kufikia kasi yoyote. Unaweza kuona manufaa ya hili wakati mpiga punch kama Philippe Gilbert anaruka kwa urefu mfupi - hali ambayo imethibitishwa nje ya barabara. Meneja wa bidhaa wa Mavic, Maxime Brunand, alifanya jaribio ambapo aliongeza 50g kwa seti mbili za magurudumu - kwenye ukingo wa seti moja, kwenye kitovu kwa upande mwingine - na alikuwa na nguvu ya mpanda farasi hadi wati 500 kwenye gradient ya 10%. ilichukua muda gani hadi kufikia 20kmh. 'Gurudumu lililokuwa na uzito wa ziada lilichukua muda mrefu mara tano kufikia kilomita 20 kuliko wakati rimu hiyo hiyo ilipotumika kwenye gorofa,' asema. ‘Kwa kutumia magurudumu yenye uzito ulioongezwa kwenye kitovu, ilichukua muda mrefu mara nne tu kufikia kasi yake sawa ya mlalo. Kimsingi, juu ya vilima, hali ya hewa huwa muhimu zaidi.’ Timu ya Ufaransa pia iliona kwamba kwenye gorofa ‘ilikuwa rahisi kudumisha kasi’ kwa kutumia magurudumu yenye uzito wa ziada kwenye ukingo.

madhara ya flywheel

rimu nyepesi za sayansi
rimu nyepesi za sayansi

Hiyo hutuleta kwenye athari ya flywheel. Je, ukingo mzito unaweza kubeba kasi kwa mpanda farasi mara moja kwenda kasi, kama vile gurudumu la treni hubeba kasi ya injini ya mvuke? Ondrej Sosenka alivunja rekodi ya Saa mnamo 2005, iliyochukua kilomita 49.7. Mpanda farasi huyo wa Kicheki alikuwa mmoja wa waendeshaji wakubwa zaidi kuwahi kukimbia kitaaluma, akiinua mizani kwa kilo 90 na urefu wa mita mbili. Baiskeli yake iliyovunja rekodi ilikuwa na uzito wa kilo 9.8 ikiwa ni pamoja na gurudumu la nyuma la kilo 3.2 - sababu ikiwa, alisema Sosenka, kwamba wakati gurudumu zito lilichukua muda mrefu kufikia kasi ya juu, mara moja ilikuwa rahisi kukaa hapo. Upande wa nyuma, Eddy Merckx alijitahidi sana kuweka baiskeli yake yote iwe nyepesi iwezekanavyo wakati wa mbio kwenye wimbo.

Kwa hivyo nani yuko sahihi? 'Katika baadhi ya matukio gurudumu zito kidogo kwenye ukingo linaweza kusababisha wakati wa haraka zaidi, kama vile mwendo wa gorofa,' asema Paul Lew, mkurugenzi wa uvumbuzi katika Reynolds Wheels. ‘Inaweza pia kumnufaisha mwendesha baiskeli ambaye anatumia nguvu zake nyingi kwenye kanyagio cha chini. Gurudumu zito zaidi linaweza kusaidia kujaza nguvu inayokosekana katika sehemu ya nyuma na ya juu ya mwanguko kwa kubeba kasi ya gurudumu hadi kwenye kipigo cha chini.’

Kwa hivyo inafaa Sir Brad kupakia rimu yake na risasi wakati akijaribu rekodi ya Saa mnamo Juni? Na vipi kwa wapanda farasi wa kawaida nje ya barabara? "Ingawa ni kweli gurudumu zito kidogo linaweza kusababisha wakati wa haraka zaidi ya mwendo tambarare kabisa, hii ni ubaguzi, sio sheria," anasema Lew. Katika safari nyingi za barabarani uzito ulioongezwa utathibitisha kikwazo badala ya manufaa: ‘Hatimaye, kasi inayotokana na gurudumu linalotumiwa kwa madhumuni ya kuunda athari ya flywheel ili kuongeza kasi humgharimu mwendesha baiskeli. Mwendesha baiskeli atapata faida na faida kidogo kuliko gharama ya juhudi. Gharama haitazidi faida.’

Je kuhusu magurudumu madogo?

Inaonekana athari ya flywheel ya rimu nzito hulipa tu gawio katika hali mahususi, ilhali kupunguza uzito wa rimu kunaweza kuwa na manufaa ya kweli wakati wowote wa kupanda au kuongeza kasi. Na kwa sababu hali huongezeka kadiri wingi ulivyo kutoka kwa kitovu, je, kuna hoja kwa sisi sote kwa kutumia magurudumu madogo ya 650c badala ya 700c ya kawaida? Ilikuwa mtindo ulioonekana katika triathlon mapema hadi katikati ya miaka ya 1990 na utafiti umeonyesha 8% ya kuokoa uzito kwa kutumia gurudumu kama hilo.

‘Nadhani faida yoyote inapuuzwa na mambo kadhaa, ikiwa ni pamoja na faraja,’ anasema Arkesteijn. ‘Mlio kutoka barabarani ni mkali zaidi kwa sababu ya radius ndogo.’ Gurudumu la 650c pia lazima lizunguke zaidi ya 700c (mizunguko 510 kwa kilomita ikilinganishwa na takriban 475) ikimaanisha msuguano zaidi. "Mpanda farasi mkubwa zaidi atasikia sauti hiyo kwa nguvu zaidi kwa sababu ya uzito wao ulioongezwa," anaendelea Arkesteijn. Kile ambacho hakuna kati ya haya kinachozingatia, bila shaka, ni aerodynamics. Mviringo mzito zaidi unaweza kutoa faida ikiwa uzito huo utatumiwa kuunda umbo bora zaidi wa kuchonga kupitia hewa. 'Ikiwa wewe ni kitengo kikubwa na unaweza kushikilia kasi yako ya kupanda mlima, ukingo mzito zaidi hautakuletea hasara kwa sababu utafurahia athari kubwa ya anga,' asema Jonathan Day wa Strada Handbuilt Wheels.‘Hata hivyo, ikiwa wewe ni mwembamba wa kilo 62 na unafaulu kupanda, unataka kitu chepesi kwenye ukingo ili kuongeza kasi yako ya kupanda kilima.’

Hatimaye, watu wengi hawana anuwai ya magurudumu ya kuchagua ili kuendana na kila aina ya usafiri na hali ya barabara. Kwa hivyo, isipokuwa katika hali mahususi na hali bora kabisa, rimu nyepesi kwa ujumla ni bora zaidi kwa kuongeza kasi na starehe yako. Na licha ya maumivu ya kupasuka kwenye mapafu na mito ya jasho, hiyo ndiyo maana ya kuendesha baiskeli.

Ilipendekeza: