არის თუ არა ბორბლები საუკეთესო კომპონენტები განახლებისთვის, თუ ველოსიპედზე წონის დაზოგვას ცდილობთ? ჩვენ გამოვყოფთ ფაქტებს სპინიდან
"ბორბლებზე ერთი ფუნტი ჩარჩოზე ორი ღირს", ან ასე ამბობენ. ეს ჩვეულებრივი სიბრძნე არეგულირებს ბორბლების შერჩევის მიდგომას მრავალი ველოსიპედისტისათვის - თუ ოდესმე იყო ადგილი, სადაც ფულის გაპარსვა რამდენიმე გრამი იყო, ეს არის ბორბლები.
მაგრამ როგორც ჩვეულებრივი სიბრძნის შემთხვევაში, ჩვენ არ ვართ სიამოვნებით დავტოვოთ ეს.
იდეა, რომ ბორბლის წონა უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე ველოსიპედის ნებისმიერი სხვა ნაწილი, ემყარება იმ ფაქტს, რომ ბორბლები მოძრაობენ უფრო მეტად, ვიდრე ველოსიპედის სხვა ნაწილები.
ენდი რუინა, კორნელის უნივერსიტეტის მექანიკური ინჟინერიის პროფესორი, საკმაოდ მარტივად ამბობს: „ბორბლის ზედა ნაწილი ორჯერ უფრო სწრაფად მიდის, ვიდრე ველოსიპედი. და საპირისპირო მიმართულება [ბორბლის ქვედა ნაწილი] არ არღვევს ამ სიჩქარეს.
'შესაბამისად, მას აქვს ორჯერ მეტი კინეტიკური ენერგია, ამიტომ ორჯერ მეტი ძალა სჭირდება მის გასააქტიურებლად და ეს აიძულებს ველოსიპედის ორჯერ შენელებას.'
წონა v აჩქარება
წონა ძალიან მნიშვნელოვანია ველოსიპედის მოძრაობის გრანდიოზულ სქემაში აჩქარებასთან მისი ურთიერთობის გამო. როდესაც რაღაც მოძრაობს მუდმივი სიჩქარით, ყველა ძალა, რომელიც მას უბიძგებს და ანელებს, წონასწორობაშია.
წონის გონივრულ ზრდას არავითარი მნიშვნელობა არ ექნება, გარდა ხახუნის ან გორვა წინააღმდეგობის მცირედი ზრდისა, რაც შეიძლება გამოიწვიოს.
სიჩქარის აღებისას ან დაკარგვისას ძალაში შედის ნიუტონის მეორე კანონი: ძალა=მასა x აჩქარება. ასე რომ, რაც მეტი მასა გაქვთ, მით მეტი ძალა გჭირდებათ სიჩქარის ასამაღლებლად.
მაშ, რატომ არის ერთი უნცია განსხვავება, არის თუ არა წონა ბორბალზე და არა ჩარჩოზე?
აი, სად ხდება ცოტა გართულებული ინერციის წყალობით. ინერცია არის ობიექტის წინააღმდეგობა მისი მოძრაობის ცვლილებაზე - ეს არის მიზეზი, რის გამოც საჭიროა ველოსიპედის აჩქარება უხახულო სამყაროშიც კი.
ბორბლებს, ველოსიპედს და მხედარს ყველას აქვს ინერცია, მაგრამ ბორბლებით ეფექტი ძლიერდება, რადგან ისინი ბრუნავენ.
სტივ უილიამსი, Lotus-ის ავტომობილების დინამიკის წამყვანი ინჟინერი, ამბობს: „ბორბლის შემთხვევაში, რადგან თქვენ გაქვთ დიდი მასა განაწილებული რგოლზე, ბორბლის ცენტრიდან გარკვეულ მანძილზე, რაც მას ინერციას აძლევს. '
ეს ინერცია არსებითად ნიშნავს წინააღმდეგობას ბორბლის ბრუნვის მიმართ. მას ზოგჯერ ბრუნვის ინერციას უწოდებენ, მაგრამ უფრო ზუსტად, მას ინერციის მომენტად მოიხსენიებენ.
უილიამსი დასძენს: „იმის გამო, რომ ველოსიპედი ბორბლებზე ტრიალებს, თქვენ არა მხოლოდ უნდა გაატაროთ ეს მასა ჰაერში უფრო სწრაფად, არამედ ასევე უნდა დააჩქაროთ ბორბალი. ბორბლის ინერცია გაუძლებს ბრუნვის სიჩქარის ზრდას.', თუმცა, გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს, რომ ინერცია განისაზღვრება მასის მანძილით ბრუნვის ცენტრიდან: „ინერციის მომენტი არის შედეგი მასის დაშორებით იმ ღერძიდან, რომლის გარშემოც ის ბრუნავს. ბორბლის შემთხვევაში ეს არის მასის მანძილი ღერძიდან.'.
გადადით პუნქტამდე
მთელი ეს სამეცნიერო საუბარი საკითხის არსს გვაძლევს. საკმარისი არ არის იმის თქმა, რომ მძიმე ბორბალი უფრო მეტად შემაფერხებელია, ვიდრე მძიმე ჩარჩო, რადგან ეს ყველაფერი დამოკიდებულია იმაზე, თუ სად არის ეს წონა საჭეზე გადანაწილებული.
ძალიან გამარტივებულია იმის თქმა, რომ "ბორბლებზე ერთი ფუნტი ჩარჩოზე ორი ღირს". პროფესორი ჯიმ პაპადოპულისი, ველოსიპედის მეცნიერების ავტორი, ამბობს: „გამოდის, რომ მასა პირდაპირ გარშემოწერილობაზე ორჯერ დაითვლება, ცოტა მასა ლაპარაკის ცენტრში 1,5-ჯერ და ცოტა მასა კერაში იღებს. ერთხელ დაითვალა.'
ამ საფუძველზე, ჩვენ უნდა მოვერგოთ ფრაზას, რომ ვთქვათ: "ფუნტი რგოლზე ღირს ორი ფუნტი ჰაბებზე".
ჩვენ ვხედავთ, რომ ბორბლის ინერციის შემცირებას აქვს სასარგებლო ეფექტი არამბრუნავი მასის შემცირებაზე, მაგრამ ის ძალიან მცირეა. სინამდვილეში, ბორბლების რგოლებიდან შენახული მასა, სავარაუდოდ, 10%-ზე ნაკლები იქნება უფრო მომგებიანი, ვიდრე იგივე მასა, რომელიც შენახულია დანარჩენი ველოსიპედისგან.'.
ზოგიერთი რთული გამოთვლა ცხადყოფს, რომ უპირატესობა ბორბლების რგოლებიდან წონის მოჭრის აჩქარების თვალსაზრისით იქნება 0,9%, განსხვავებით 0,8% ჩარჩოდან წონის ამოჭრისას.
თუ თქვენს ველოსიპედზე დაწნული მასის წონის შემცირებით მიღებული მოგება ღიაა დებატებისთვის, შემდეგი სფერო, რომელიც გასათვალისწინებელია არის გიროსკოპია.
გადადით უფრო მსუბუქ ბორბლებზე 500 ფუნტზე ნაკლებით
გიროს მიღება ამით
გიროსკოპი არის ბორბალი ან დისკი, რომელიც ტრიალებს ღერძის გარშემო ისე, რომ ის სტაბილიზდება. ეს გამოწვეულია კუთხური იმპულსის ზემოქმედებით – როდესაც ბორბლის ზედა წერტილი იწყებს მის დაწევას მარჯვნივ, მაგალითად, როგორც კი ბორბალი შემობრუნდება ნახევარი ბრუნით, ბორბლის იგივე წერტილი თავდაყირა დგება და უეცრად უბიძგებს საჭე უკან მარცხნივ.
ტრიალების გიროსკოპული ეფექტი არის მიზეზი იმისა, რის გამოც ბრუნი ზედა დგას თავდაყირა და მიზეზი იმისა, რომ ველოსიპედის ბორბლები თამაშობენ როლს ჩვენს თავდაყირაში.
იმის გამო, რომ გიროსკოპი მუშაობს კუთხოვანი ძალების ამ ძირითად პრინციპზე, ბორბლის ყველაზე გარე ნაწილში არსებული წონა ყველაზე გავლენას ახდენს ბორბლის სტაბილიზაციის ძალაზე. ასე რომ, თუ რგოლი უფრო მძიმეა, მას შეუძლია ბორბალს თავდაყირა დააბრუნოს უფრო ძლიერი ძალით?
რუინა კორნელის უნივერსიტეტში ასახავს სამეცნიერო კონსენსუსის ბუნდოვან სურათს: „არ არსებობს საბოლოო პასუხი იმაზე, არის თუ არა უფრო მძიმე რგოლი უფრო სტაბილური. მაგრამ ტენდენცია, როგორც ჩანს, არის ის, რომ უფრო დიდი გიროსკოპი უფრო სტაბილურად გრძნობს თავს.“
ეს მიანიშნებს იმაზე, რომ უფრო მძიმე რგოლმა, ვიდრე მთლიანი მძიმე ბორბალი, შეიძლება უზრუნველყოს მეტი სტაბილურობა.
მაგრამ გასათვალისწინებელია კიდევ ერთი კუთხე. უილიამსი ამბობს: „უფრო მაღალი ინერციის ბორბალს უფრო მძლავრი გიროსკოპული ეფექტი ექნება, თუმცა არის მეორე გიროსკოპიული ეფექტი - რაც უფრო სწრაფად იმართება სახელური, მით მეტია გიროსკოპიული წინააღმდეგობა მობრუნების მიმართ.ასე რომ, მაღალი ინერცია ართულებს სახელურების შემობრუნებას და ველოსიპედის დახრილობას.'
მძიმე რგოლი უფრო სტაბილურს გახდით ტარებისას, მაგრამ შეიძლება შესწიროს სისწრაფის ტიპს, რაც საშუალებას მოგცემთ უფრო თავისუფალი და სწრაფი მართვა.
რუინა ოდნავ არ ეთანხმება, თუმცა. „თუ ამბობთ, რომ ველოსიპედი ძალიან სწრაფად გრძნობს თავს მართვის დროს, თითქმის რა თქმა უნდა, ეს დაკავშირებულია ველოსიპედის გეომეტრიასთან და მასის განაწილებასთან საჭის სისტემაში“, ამბობს ის.
და დაიმახსოვრე, ყველაზე გავლენიანი წონა, რომელიც მონაწილეობს კუთხისკენ მიდრეკილებაში, შენ ხარ.'
საბოლოოდ, თუ თქვენ ხართ ისეთი მხედარი, რომელიც ეძებს მცირე მატულ გაუმჯობესებას თქვენი ნაკრების მუშაობაში, თქვენ უნდა ფოკუსირდეთ ყველაზე მსუბუქი დისკების პოვნაზე, ვიდრე ყველაზე მსუბუქი მთლიანი ბორბალი.
ან შეგიძლიათ უბრალოდ გააკეთოთ ის, რასაც დანარჩენი ჩვენ ვაკეთებთ და აირჩიოთ ის, ვინც ყველაზე მაგრად გამოიყურება.
