ჩვენ შევაჩერეთ დიდი დისკუსია მეცნიერების სახელმძღვანელოების გამოქვეყნებით
არის ბაზარზე ბორბლების განსაცვიფრებელი ასორტიმენტი, რომელთა უმეტესობა აცხადებს, რომ თქვენ უფრო სწრაფი და ეფექტური გახდებით. ბევრი ფიქრობს იმაზე, თუ რამდენად მსუბუქია ისინი, მაგრამ იშვიათად ხსნიან, სად არის საჭეზე განთავსებული მასის უმეტესი ნაწილი: კერა თუ რგოლი?
ამან დაგვაფიქრა. თუ გქონდეთ ერთი და იგივე საერთო წონისა და დიზაინის ორი ბორბალი, მაგრამ ერთს მეტი წონა ჰაბით და მეორეს მეტი წონა რგოლთან, რა გაგიჩქარებთ საშუალო ტარების დროს? დროა გამოვიტანოთ ძველი ფიზიკის სახელმძღვანელოები.
დავიწყოთ ინერციით. ინერციის მომენტი მუშაობს იმ პრინციპით, რომ მასა ბრუნვის ცენტრიდან უფრო შორს უფრო რთულია ბრუნვა, ვიდრე მასა ბრუნვის ცენტრთან ახლოს.ველოსიპედის დროს, რა თქმა უნდა, პირველი ნიშნავს რგოლს, მეორე - კერას. ნიუტონის მოძრაობის მეორე კანონი, როდესაც დაკავშირებულია მბრუნავ ობიექტებთან, ამბობს α=t/i სადაც α არის ბრუნვის აჩქარება, t არის წმინდა ბრუნი და i არის ინერციის მომენტი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რაც უფრო მაღალია ინერცია, მით უფრო ნელია აჩქარება იმავე ბრუნვისთვის.
მარკო არკესტეინი, სპორტისა და ვარჯიშის მეცნიერი აბერისტუიტის უნივერსიტეტიდან, გვაწვდის ინერციის გაგების სხვა გზას: „დაიფიქრეთ მოციგურავე, რომელიც ადგილზე ბრუნავს ხელებით გაშლილი ხელებით. ისინი ბრუნავენ სხეულის შუა წერტილის გარშემო - ნაწილი, რომელიც სტაციონარულია. ეს არის მათი ბრუნვის ცენტრი. ხელების სხეულში ჩაყრით ისინი გაზრდის ბრუნვის სიჩქარეს. რასაც ისინი აკეთებენ არის მასის შემცირება, რომელიც ყველაზე შორს არის ბრუნვის ცენტრიდან, რაც ამცირებს ინერციას. ვინაიდან სისტემაში ენერგია მუდმივია, მათი კუთხური სიჩქარე იზრდება.“
მოკლედ, როგორც ჩანს, ქვედა წონა რგოლზე უდრის უფრო სწრაფ აჩქარებას, რადგან მას ნაკლები ენერგია სჭირდება მოცემული სიჩქარის მისაღწევად.თქვენ ხედავთ ამის უპირატესობას, როდესაც ფილიპ გილბერტის მსგავსი პუნჩერი მოკლე ასვლაზე სპრინტირებს - სცენარი, რომელიც გზაზე დადასტურდა. Mavic-ის პროდუქტის მენეჯერმა, მაქსიმ ბრუნანდმა, ჩაატარა ექსპერიმენტი, სადაც მან დაამატა 50 გრამი ბორბლების ორ კომპლექტში - ერთ კომპლექტში რგოლში, მეორეზე კერაზე - და ჰქონდა მხედრის სიმძლავრე 500 ვატამდე 10% გრადიენტზე და იხ. რამდენი დრო დასჭირდათ მათ 20 კმ/სთ-მდე მისასვლელად. „ბორბალს დამატებული რგოლის მასით ხუთჯერ მეტი დრო დასჭირდა 20 კმ/სთ-მდე მისასვლელად, ვიდრე მაშინ, როდესაც იმავე რგოლს იყენებდნენ ბინაზე“, - ამბობს ის. „ჰაბზე დამატებული წონის მქონე ბორბლების გამოყენებას მხოლოდ ოთხჯერ მეტი დრო დასჭირდა მისი ეკვივალენტური ჰორიზონტალური სიჩქარის მიღწევას. არსებითად, ბორცვებზე ინერცია უფრო მნიშვნელოვანი ხდება.“ფრანგმა გუნდმა ასევე დააფიქსირა, რომ სიბრტყეზე „უფრო ადვილი იყო სიჩქარის შენარჩუნება“ბორბლების გამოყენებით, რომლებსაც აქვთ დამატებითი წონა რგოლზე.
Flywheel ეფექტი
ეს გვაძლევს მფრინავის ეფექტს. შეუძლია თუ არა უფრო მძიმე რგოლს მხედრის იმპულსების გადატანა ერთხელ სიჩქარემდე, ისევე როგორც ლოკომოტივის ბორბალი ატარებს იმპულსს ორთქლის ძრავისთვის? ონდრეი სოსენკამ მოხსნა საათის რეკორდი 2005 წელს, დაფარა 49,7 კმ. ჩეხი მხედარი იყო ერთ-ერთი ყველაზე დიდი მხედარი, ვინც ოდესმე პროფესიონალურად ასპარეზობდა, სასწორს 90 კგ-ით აწევდა და 2 მეტრის სიმაღლეს იწონიდა. მისი რეკორდული ველოსიპედი იწონიდა 9.8 კგ-ს, მათ შორის 3.2 კგ უკანა ბორბალს - ამის მიზეზი ის იყო, ამტკიცებდა სოსენკა, რომ მაშინ, როცა უფრო მძიმე ბორბალს მაქსიმალური სიჩქარის მიღწევას უფრო მეტი დრო სჭირდებოდა, იქ უფრო ადვილი იყო იქ შენარჩუნება. მეორე მხარეს, ედი მერკქსმა დიდი შრომა გასწია, რათა ტრასაზე რბოლისას მთელი თავისი ველოსიპედი მაქსიმალურად მსუბუქი ყოფილიყო.
მაშ, ვინ არის მართალი? „ზოგიერთ შემთხვევაში ოდნავ მძიმე ბორბალმა შეიძლება გამოიწვიოს უფრო სწრაფი დრო, მაგალითად, ბრტყელ კურსზე“, - ამბობს პოლ ლიუ, Reynolds Wheels-ის ინოვაციების დირექტორი. „ამას ასევე შეუძლია სარგებლობა მოუტანოს ველოსიპედისტს, რომელიც ენერგიის უმეტეს ნაწილს ატარებს პედლის დაწევაზე.უფრო მძიმე ბორბალი შეიძლება დაეხმაროს დაკარგული ძალის შევსებას კადენციის უკანა და ზევით ნაწილში ბორბლის იმპულსის გადატანით დაბლა დაშვებამდე.“
ასე რომ ღირს სერ ბრედმა თავისი რგოლი ტყვიით დატვირთოს ივნისში საათის ჩანაწერის მცდელობისას? და რაც შეეხება ჩვეულებრივ მხედრებს გზაზე? „მიუხედავად იმისა, რომ მართალია, ოდნავ უფრო მძიმე ბორბალმა შეიძლება გამოიწვიოს უფრო სწრაფი დრო სრულიად ბრტყელ კურსზე, ეს არის გამონაკლისი და არა წესი“, - ამბობს ლიუ. უმეტეს გზაზე მგზავრობისას დამატებული წონა უფრო შემაფერხებელი იქნება, ვიდრე სარგებელი: „საბოლოოდ, იმპულსი, რომელიც გამოიმუშავებს ბორბალს, რომელიც გამოიყენება ბორბალის ეფექტის შესაქმნელად, სიჩქარის გაზრდის მიზნით, ველოსიპედისტს ძვირი უჯდება. ველოსიპედისტი მიიღებს ნაკლებ შემოსავალს და სარგებელს, ვიდრე ძალისხმევის ღირებულება. ღირებულება არ გადაწონის მოგებას.'
რაც შეეხება პატარა ბორბლებს?
როგორც ჩანს, მძიმე ბორბლების ბორბლის ეფექტი ანაზღაურებს მხოლოდ ძალიან კონკრეტულ გარემოებებში, მაშინ როცა ბორბლების წონის შემცირებას შეუძლია რეალური სარგებელი მოახდინოს ასვლისას ან აჩქარების დროს.და იმის გამო, რომ ინერცია იზრდება რაც უფრო შორს არის მასა კერიდან, არის თუ არა არგუმენტი, რომ ყველამ ვიყენოთ უფრო პატარა 650c ბორბლები ჩვეულებრივი 700c-ის ნაცვლად? ეს იყო ტენდენცია ტრიატლონში 1990-იანი წლების დასაწყისში და შუა რიცხვებში და კვლევამ აჩვენა 8% წონის დაზოგვა ასეთი ბორბლის გამოყენებით.
"ვფიქრობ, ნებისმიერ უპირატესობას რამდენიმე ფაქტორი უარყოფს, მათ შორის კომფორტი", - ამბობს არკესტეინი. „გზიდან ზუზუნი უფრო მძაფრია მცირე რადიუსის გამო.“650c ბორბალს ასევე უწევს ბრუნვა 700c-ზე მეტი (510 ბრუნი კილომეტრზე 475-თან შედარებით), რაც უფრო მეტ ხახუნს ნიშნავს.”დიდი მხედარი იგრძნობს ამ ხმაურს კიდევ უფრო ინტენსიურად მათი დამატებული წონის გამო,” განაგრძობს არკესტეინი. რასაც არცერთი მათგანი არ ითვალისწინებს, რა თქმა უნდა, არის აეროდინამიკა. უფრო მძიმე რგოლს შეიძლება ჰქონდეს უპირატესობები, თუ ეს წონა გამოიყენება ჰაერში უკეთესი ფორმის შესაქმნელად. „თუ დიდი ერთეული ხართ და გორაკზე აწევთ სიჩქარეს, უფრო მძიმე რგოლი ნაკლებად მინუსია თქვენთვის, რადგან უფრო დიდი აეროდინამიკური ეფექტით ისარგებლებთ“, - ამბობს ჯონათან დეი Strada Handbuilt Wheels-ისგან.„თუმცა, თუ 62 კგ-ის გამხდარი ხართ და ცოცვაში გამოირჩევით, გინდათ რაიმე მსუბუქი რგოლზე, რომ მაქსიმალურად გაზარდოთ თქვენი სიჩქარე გორაზე.“
საბოლოოდ, ადამიანების უმეტესობას არ აქვს ბორბლების არჩევანი, რომლითაც მოერგება ყველა ტიპის მგზავრობასა და გზის მდგომარეობას. ასე რომ, ძალიან სპეციფიკური სიტუაციებისა და იდეალური პირობების გარდა, მსუბუქი დისკები ზოგადად უკეთესია თქვენი სიჩქარისა და სიამოვნების გაზრდისთვის. და მიუხედავად ფილტვების ცრემლსადენი ტკივილისა და ოფლის ნაკადებისა, ველოსიპედით სიარული სწორედ ეს არის.
