[Waga] Czy masa roweru ma znaczenie ?

[Adik]

Już poleciały w otchłań śmietnika niektóre posty.. Ale reasumując:

-prawdą jest, że na rower działają siły tarcia:

a} Siła tarcia aerodynamiczna {opór powietrza} zależna od pozycji rowerzysty, profilu czołowego roweru i często profilu bocznego roweru {duży profil boczny + boczny wiatr = przesunięcie roweru wraz z rowerzystą w kierunku działania tego właśnie wiatru.}

b} Siła tarcia opon o podłoże. Opony są podczas jazdy rowerem, jedynym punktem stycznym z nawierzchnią i wywołują one tarcie. Tarcie te jest zależne od bieżnika opon, od ich szerokości, od ciśnienia w oponach {które definiuje wielkość powierzchni stycznej z nawierzchnią} oraz od rodzaju nawierzchni. Autobahnowy asfalt i lód niestawiają takich oporów jak chropowaty asfalt i błoto/piasek i inne nieubite grunty.

c} siła grawitacji, czyli głównie ten WPŁYW MASY ROWERU {i rowerzysty} na jazdę. Oczywiście ciało cięższe ma większy docisk do ziemi niż ciało lżejsze.

Co za tym idzie większy jest wpływ na.... docisk opon do nawierzchni. Także przykład tuningowania samochodów o dużej mocy pod względem przysieszania na prostą powinien być chybiony.

Tak nie jest, bo mimo że uślizg koła względem nawierzchni może wystąpić na początku przyspieszania {oczywiście pod działaniem dużej siły wprawiającej te koła w ruch}, lecz przy pewnej prędkości siła potrzebna do uślizgu koła jest o wiele większa.

Ps. Kto mając 30km/h i więcej na liczniku na rowerze i jadąc po typowym asfalcie spowodował uślizg koła w wyniku przyspieszania???

Masa rotacyjna jest analogicznie - czym większa tym trudniej rozpędzić rower, ale po jego rozpędzeniu i nieuwzlędnianiu innych sił tarcia podanych wyżej pozwala rowerowi na przebycie większego dystansu niż rowerowi z niską masą rotacyjną kół. Jednakże większośc czasu na większości {ogół} rowerów Mtb spędza się na przyspieszaniu, czy to w terenie, czy w na górskich szosach, gdzie niska masa rotacyjna ma DECYDUJĄCE znaczenie w komforcie jazdy.

Jeżeli ktoś się z tym nie zgadza to proszę o stosowne wyjaśnienie.

Ps2. Sam to napisałem, ale praw autorskich jako tako nie zastrzegam.

[Koen]

Ps. Kto mając 30km/h i więcej na liczniku na rowerze i jadąc po typowym asfalcie spowodował uślizg koła w wyniku przyspieszania???

Masa rotacyjna jest analogicznie - czym większa tym trudniej rozpędzić rower, ale po jego rozpędzeniu i nieuwzlędnianiu innych sił tarcia podanych wyżej pozwala rowerowi na przebycie większego dystansu niż rowerowi z niską masą rotacyjną kół. Jednakże większośc czasu na większości {ogół} rowerów Mtb spędza się na przyspieszaniu, czy to w terenie, czy w na górskich szosach, gdzie niska masa rotacyjna ma DECYDUJĄCE znaczenie w komforcie jazdy.

Jeżeli ktoś się z tym nie zgadza to proszę o stosowne wyjaśnienie.

Ps2. Sam to napisałem, ale praw autorskich jako tako nie zastrzegam.

 

Trafiłeś w sedno. Dopóki nie mamy podpiętego do nóg KERSu , to bezwładność rozpędzonego roweru na niewiele nam się zda, bo np. jak chcemy sie zatrzymać/zwolnić to zwykle hamujemy zamiast czekać aż rower sam się zatrzyma z powodu oporów ruchu. Czyli w zasadzie marnujemy całą zgromadzoną w rozpędzonym rowerze energię na rozgrzanie i starcie hamulców. Jest jeszcze kwestia przeciwdziałania wiatrowi. Cięższy, rozpędzony rower pokona dłuższą drogę zanim wiatr go zatrzyma (jeśli przestaniemy pedałować) ale, o ile się nie mylę, utrzymanie stałej prędkości będzie wymagało takiego samego nakładu pracy jak na lżejszym rowerze (pomijając wpływ masy na docisk a tym samym tarcie o podłoże). Warto by tez policzyć (a są to obliczenia na poziomie gimnazjum/liceum) ile dodatkowy 1kg masy zabiera nam energii w czasie częstych postojów na ~100km wycieczkach gdzie często zatrzymujemy się w celu sprawdzenia mapy, zrobienia zdjęcia, napicia się/zjedzenia czegoś.

[skjaatel]

A mi się tak przypomniało, że w którymś bB lub MR był "Test Justyniański", który by tu idealnie pasował. Zawodniczka dostawała ten sam rower z różnymi masami (dokładano ciężarki - również na szprychy).

[dużepiwo]

A ponad to wszystko jak by jeszcze ktoś nie wiedział to cięższy rower nie będzie szybciej zjeżdżał z górki niż lżejszy, zakładając że mają takie same opory toczenia, powietrza itp.

[Jarod]

A to czemu? Ja waże 85 + rower kumpel 65 + rower i na każdym zjeździe poganiam go bez pedałowania. Przecież grawitacja działa, tak samo działa grawitacja pod góre. Kumpel jedzie ostro do góry a ja wtedy stoje w miejscu :/

[Ecia]

Ja też się spotkałam z tym zjawiskiem. Przy mojej wadze nigdy nie mam szans dogonić kolegów, ważących po 20 i więcej kilo ponad moją masę. Przełożenia te same, koła tej samej wielkości z podobnymi oponami, dokręcamy, ile można, bo długi, asfaltowy zjazd - i oni zawsze mają potem na liczniku średnio po 10 km większą V max, niż ja...

Wygląda na to, że siła bezwładności dorzuca tu swoje 3 grosze ...

[KANCLERZ111]

Dla mnie masa roweru ma ogólnie strasznie wielkie znaczenie. Ważę 61kg przy 169cm. Mój nowy rower waży 12.5kg. Wcześniej jeździłem na makrokeszu z 17-18kg z oponkami po 1kg na sztukę i dętkami za 8 zł. Po przesiadce na KONE czuć róznicę przy przyspieszaniu (pomimo gorszych opon na asfalt) na korzyść lżejszego roweru.

[dużepiwo]

Bo tak jak założyłem, wszystkie inne opory i siły działające są jednakowe dla ciężkiego i lekkiego roweru, a grawitacja jest dla wszystkich ciał siłą stałą i dla wszystkich ciał przyspieszenie ziemskie wynosi tyle samo, a pomijając opory toczenia i powietrza i inne prędkość równa jest przyspieszeniu ziemskiemu pomnożonemu przez czas i sinus kąta nachylenia zjazdu.

[Patryke]

Według mnie jest tu taka sama sytuacja jak przy rzucie dwoma kamieniami - cięższy i lżejszy. Który dalej poleci to wiadomo (oczywiście różnica w masie nie może być przesadnie duża ).

 

Prawda, grawitacja jest za równouprawnieniem, ale tutaj trzeba się odnieść do pędu, czyli masa * prędkość (czyli grawitacja i jeszcze jak dokręcamy to się bardziej zwiększa).

 

To udało mi się w miarę zapamiętać z fizyki, mam nadzieję, że dobrze

[zekker]

A ponad to wszystko jak by jeszcze ktoś nie wiedział to cięższy rower nie będzie szybciej zjeżdżał z górki niż lżejszy, zakładając że mają takie same opory toczenia, powietrza itp.

A jak wytłumaczysz ograniczenie na masę w bobslejach oraz różnicę w prędkościach między saneczkami, a bobslejami 4?

 

Przy jeździe w dół wpływ na prędkość mają opory powietrza (przyśpieszenie jest niezależne od masy). Przy większej masie potrzeba większej siły, żeby tak samo hamowało.

 

Dlaczego masa roweru jest ważniejsza od rowerzysty? Bo do swojej masy jest się przyzwyczajonym. Ciągle się z taką poruszamy. Rower to masa dodana i im mniej jej będzie, tym łatwiej ciału go rozpędzić. Rower łatwiej także odchudzić, wystarczy powymieniać kilka części. Żeby samemu schudnąć, potrzeba dużo czasu, ćwiczeń, diety. Nie zawsze jest się też z czego odchudzać lub w trakcie okaże się, że przybraliśmy na masie (rozrost mięśni).

[dużepiwo]

Według mnie jest tu taka sama sytuacja jak przy rzucie dwoma kamieniami - cięższy i lżejszy. Który dalej poleci to wiadomo (oczywiście różnica w masie nie może być przesadnie duża ).

 

Prawda, grawitacja jest za równouprawnieniem, ale tutaj trzeba się odnieść do pędu, czyli masa * prędkość (czyli grawitacja i jeszcze jak dokręcamy to się bardziej zwiększa).

 

To udało mi się w miarę zapamiętać z fizyki, mam nadzieję, że dobrze

 

Ale my tu mówimy o 2 różnych rzeczach. Poza tym mi nie chodzi o żadne dokręcanie tylko zjeżdżanie z górki bez pedałowania.

 

Odnośnie bobslei to nie wiem po co ograniczają masę.

[Puklus]

To coś jak stare doświadczenie jezeli w prożni (aby wyeliminowac tarcie) spuścimy piorko i jabłko teoretycznie spadną równo. Czyli rower cezki i lekki tez powinne z gorki jechać rowno jednakże rower ciezszy ma zmagazynowaną wieksza energie wiec powinien zajechac dalej przy oczywiście idealnie równych warunkach .

 

Ale fakt jest faktem jak juz było napisane ze rowerem zazwyczaj ciągle przyhamowujemy, przyspieszamy i tak na zmiane czyli im mniejsza ogolna masa tym lepiej.

[PMichalak]

[...] jednakże rower ciezszy ma zmagazynowaną wieksza energie wiec powinien zajechac dalej przy oczywiście idealnie równych warunkach .

 

Fakt. Energia będzie proporcjonalnie większa wraz z masą. Jednak, wtedy proporcjonalnie większa będzie też siła grawitacji i związane z nią opory tarcia.

[Gość R3surrection]

tarcie w tym wypadku jest równe mg*wsp tarcia więc masa wpływa na zwiększone tarcie. dotyczyło to tarcia o podłoże. Ale ciekawi mnie wpływ oporu powietrza.... masa nie powinna mieć z nim nic wspólnego..... więc wynikałoby że cięższy rower zjedzie wolniej......... może jednak jak ktoś wspomniał trudniej go zatrzymać toteż np wpływ nierówności podłoża powoduje że nie wytraca on tak mocno prędkości,,,,,,, bardzo ciekawe,,, w sumie intuicyjnie każdy powie że cięższy biker szybciej zjedzie xD no na pewno dysponuje większym pędem i może to jest związane z tym oporem powietrza...

 

"Opory powietrz zależą od:

- prędkości jazdy

- współczynnika oporu

- przekroju poprzecznego samochodu

- gęstości powietrza"

 

to znalazłem więc sprawa nadal niejasna

 

 

 

3$Vs=\sqrt{\frac{2mg}{\rho AC_x}}

 

ze wzrostem masy spada wpływ czynnika pochodzącego od oporu powietrza co widać też we wzorze na prędkość stabilną Vs.

[Dornif]

Przyspieszanie w dół, zakładając, że biker nie pedałuje powoduje wypadkowa sił. W dół działa m*g, przeciwdziała im siła tarcia tocznego, inercja kół, oraz opory aerodynamiczne, ten najbardziej istotny zależny od powierzchni czołowej, zawirowania dla uproszczenia pomińmy.

 

Więc z dwóch bikerów, o identycznym polu powierzchni czołowej, jadących z górki, pierwszy zjedzie ten cięższy.

 

 

Z dwóch bikerów, o identycznym polu powierzchni czołowej, jadących z górki, o równych sumach mas swoich i rowerów pierwszy zjedzie ten o lżejszych kołach, bo mniejsza część energii znajdzie się w (I*w^2)/2, czyli energii ruchu obrotowego koła, a większa w tej kinetycznej.

 

Oczywiście, jeśli dobierzemy tak duży współczynnik tarcia tocznego, że nabierze ono znaczenia (np w błocie), to być może szybciej zacznie zjeżdżać lżejszy układ rower-zawodnik, o identycznych pow. czołowych.

 

Poprawcie mnie, jeżeli się mylę. Mam oczywiście nadzieję, że nie, bo jutro piszę maturę z fizyki

[rzymo]

Mój głos w dyskusji - zmieniłem ostatnio opony z Racing Ralphów na Smart Samy, przybyło 250g i to czuć, ale tylko przy przyspieszaniu - już tak szybko jak wcześniej nie nabiorę prędkości. Co prawda różnica nie jest duża, ale jest wyczuwalna.

 

DornifZ - wydaje mi się, że dobrze piszesz

[zekker]

dużepiwo

Właśnie dla tego, że daje to przewagę. Przy większej masie potrzeba większej siły oporu powietrza, żeby zrównoważyć siłę ciążenia.

Weź jakiś kamień i owiń go kartką, drugą identyczną zgnieć w kulkę o podobnych rozmiarach. Spuść z tej samej wysokości i patrz, która szybciej spadnie.

[HomerWells]

W przypadku jazdy amatorskiej masa roweru (5kg mniej lub więcej ) ma głównie znaczenie przy podjazdach i przy wnoszeniu sprzętu po schodach.

Oczywiście działa też na nasze ego bo czujemy się lepsi mając rower, który waży jedynie 10 kg.

Jeździłem rowerem z sakwami i bez. Średnie prędkości były niższe o około 2 km/h, ale w tym wypadku rower był obciążony ponad 20 kg. W przypadku jazdy po płaskim, nie ma jakiejś większe różnicy, wolniej się człowiek rozpędza, ale nie ma problemów z utrzymaniem prędkości.

[varrol]

Masa roweru - zwłaszcza koła - ma znaczenie przy mocno wysiłkowych trasach - gdzie jest dużo przyśpieszania i hamowania - wtedy każdy gram ciąży. Jeżeli na trasie utrzymuje się równą prędkość, to znaczenie ma przede wszystkim opór powietrza.

[ziomek8000]

A ja mam trochę inne pytanie co do kilogramów jeśli lekki rower dobrze podjeżdża pod górkę z racji tego ze jest lekki , to czy cięższy będzie szybciej zjeżdżał z niej ? No bo niby rozpędzają nas dodatkowe kilogramy - ale jak to jest w praktyce ?

[evo]

moje badania:

 

http://www.forumrowerowe.org/index.php?showtopic=28328

 

Waga a prędkość

 

- czyli praktyka, bo w teorii niby wiemy jak bywa.

 

Kilka wniosków:

Czyli silny wiatr osłabiał mnie o około 30 do 90 sek sek na każde 5 km - tj. około 10 % wolniej - przy jeździe po "okręgu" (w porównaniu do warunków bezwietrznych).

 

---

Jazda z ciężarem 4 kg i bez, na płaskim:przejazd

nr 1) bez cięzaru = 10:10

nr 2) dodatkowe 4 kg na plecach = 10:08

nr 3) dodatkowe 4 kg na plecach = 10:10

nr 4) bez ciężaru = 10:15

 

- czyli na płaskim nie czuć w praktyce różnicy (chyba, że po dziesiątkach km daje się w nogi).

Za to zmiana opon z terenowych 2,1 na szosowe 1,75 (prawie zero bieżnika), powoduje wzrost średnich prędkości o 2-3 km/h. Podejrzewam, że przy oponkach 1,25 było by to z 4 km/h szybciej.

Kto wie, czy na niektóre "szybkie" maratony nie opłaca się zakładać oponek S-S 1,9

 

--

Podjazdy:

Nie wiem czy do końca jest taka zależność, ale gdyby baaardzo uprościć,

to można by powiedzieć, że 1 kg zbędnej masy roweru to 1 sek gorzej na 1 min podjazdu (śr. nachylenie) (bo 5 kg to 5 sek).

---

 

 

Zjazdy, by były obiektywne to V max bez pedałowania:

 

Zjazdy

trasa 360 m - róznica poziomów około 18-20 m

 

- gięta + 5 kg obciązenia = 39,9 km/h

- gięta - bez obciązenia = 39,3 km/h

- prosta + 5 kg obciazenia = 40,3 km/h

- prosta - bez obciązenia = 39,6 km/h

- pozcyja AERO + 5 kg = 42,2 km/h

- pozycja AERO - bez obciązenia = 41,5 km/h

 

Wnioski:

- z 5 kg na plecach zjazdy są o około 0,6-0,7 km/h szybsze

- pozycja na giętej kierze (szersza i wyższa) to "tylko" 0,3-0,4 km/h wolniej od prostej, w MAXie

 

Zjazdy na giętej i prostej w pozycji "pół aero" (tym razem aero rozumiane jako obnizony tułów TYLKO!)

- gięta "pół AERO" + 5 kg = 40,2 km/h

- prosta "p. AERO" + 5 kg = 41,2 km/h

 

to samo na innym stoku (dłuższy ale mniej stromy = 500 m i około 18 m)

- gięta "p. AERO"= 34,0 km/h - czas 1:13 (24,7 km/h - średnia)

- prosta "p. AERO" = 34,5 km/h - czas 1:09 (26 km/h - średnia)

 

Wnioski:

- przy prawie prostych ramionach róznica między giętą a prostą była w okolicy 0,3-0,4, to samo ale z obniżoną sylwetką wypada jeszcze ciut korzystniej dla prostej (o około 0,5-1 km/h). Da się to tym wytłumaczyć, że w pozycji z obniżoną sylwetką coraz bardziej istotne sa wystające szerzej ramiona;

 

Porównania - wszystko z dodatkowymi 5 kg:

- idealnie AERO sylwetka = 42,2 km/h

- prosta pół AERO = 41,2 (wystające ramiona hamują nas o 1 km/h)

- gięta pół AERO = 40,2 (wystające ramiona hamują nas o 2 km/h - bo tylko one wystają i to szeroko)

- prosta ramiona prawie proste = 40,3

- gięta ramiona prawie proste = 39,9

 

Nieco bardziej wyprostowany tułów spowalnia nas o około 0,5 km/h - chyba tylko ....

 

---

Gdyby wnioski sprowadzić na przykładową trasę MTB gdzie (1 kółko 24 km):

- 1/3 to podjazdy (8 km)

- 1/3 płastko (8 km)

- 1/3 to zjazdy (8 km)

- róznica między bikerami to 5 kg (zbędnego cięzaru: rower lub tłuszczyk )

 

To biker A (lżejszy zestaw o 5 kg) będzie miał:

- na podjazdach = około 105 sek korzyści

- na płaskim = symboliczne 5 sek korzyści (trudno wychwycić różnice w czasie na płaskim)

- na zjazdach = straci około 16 sek

 

Ogólnie, 5kg lżejszy ma około 95 sek "korzyści grawitacyjnych" na około 25 km trasy w stylu MTB.

[AleXander]

Super wypowiedź, naprawde rzeczowa wiedza w temacie.

[zbrozin]

Porównanie eleganckie Jeśli byłaby kiedyś możliwość sprawdzenia, to jestem ciekaw różnic czasowych na podjazdach jednego i tego samego bikera tylko z kołami różniącymi się od siebie wagą ~700gram, czyli mniej więcej tyle ile różni koła wyścigowe składane na lekkich komponentach, od gotowych kół made in taiwan. Ewentualnie można by jeszcze powiększyć tą różnicę stosując lekkie opony.

[Gucio112]

Ja mogę przedstawić swoją opinię na ten temat wynikającą z własnych obserwacji. Od blisko 2kkm jeżdżę na oponach 1,25" o łącznej masie wraz z dętkami 1092g. Wczoraj byłem zmuszony do zmiany jednej z opon wraz z dętką. Na przodzie pozostała opona 1,25" wraz z dętką ~155g, a na tył poszła opona 525g+dętka 187g (szerokość 1,5"). Łączna masa kompletu opon z dętkami to 1260g, zatem różnica "zaledwie" 168g. Efekt? O ile zmiana opon i dętek na 400g lżejsze nie przyniosła kosmicznego rezultatu (choć dało się go odczuć), to 168g więcej w kole zdecydowanie da się odczuć. Różnica przede wszystkim w przyspieszeniu i utrzymaniu prędkości, zwłaszcza na podjazdach.

Jak widać, najlepszym rozwiązaniem, jest przekonanie się o czymś na własnej skórze i doświadczeniu

[AleXander]

To w takim razie wychodzi na to, że zmiana mojego mavica d521 na xc717 powinna być odczuwalna (tylnie koło)? :-)

 

O tyle o ile jestem w stanie sobie to troche wyobrazić tą różnicę, to boję się że przy pierwszej lepszej "hopce" na zjeździe w lesie koło się zawinie .. (66kg), może ktoś może się ew. wypowiedzieć :-)