Скорость, мощность, каденс, эксперименты! :-)

[ondul]

Сказочники!
- Попробуйте оценить возможности в скорости хотя бы так:
Переверните вел, подключите велокомп к заднему колесу и раскрутите его вручную, что было сил - чисто холостой ход... - какую максимальную скорость удастся поймать?
- в этом участвуют - потери в передаче для установленного передаточного отношения, захват окружающего воздуха колесом (покрышка, обод, спицы) - эффект перемешивания спокойного воздуха и будет ограничением, выше которого не перепрыгнуть, хоть какую ветровую тень создавай перед собой...
- Попробуйте - результат доложите сюда - будет интересно, для какой резины и какую максимальную скорость достичь удалось!
- чей профиль колеса - самый обтекаемый в мире?

Теперь учтите, что в этом процессе участвует два колеса, а не одно, стало быть, максимальная скорость для двух колес снизится в sqrt(2) раз (сопротивление потоку пропорционально квадрату скорости).
Теперь, если в потоке будет ещё и ваш профиль... - скорость будет только ниже... Остальное всё - сказки!
- Очевидно, если вы не свободном падении - там ваша скорость (парашютный спорт)
http://www.skydivertour.ru/sport.php
- может достичь 150-200 км/ч...

[Nikolay]

Попробуйте оценить возможности в скорости хотя бы так:
Переверните вел, подключите велокомп к заднему колесу и раскрутите его вручную, что было сил - чисто холостой ход... - какую максимальную скорость удастся поймать?

А еще лучше поставить датчик каденса и проделать такой же эксперимент, а потом снять цепь и покрутить только систему. Сойдётся с формулой сопротивления воздуха?

[warn]

...

[ondul]

На Сэме 2.25 получается 72 км/ч Нехватает Каденса. Странно но за автобусом, скорость выше набирал. И, причём тут корень из двух, если он влияет, то только на ускорение, но никак не на максимальную скорость

Не хватает каденса - означает - рука не поспевает раскручивать?
Должно быть.... - твоя рука не привыкла педалить так быстро, как натренированная педалить нога... , потому ногами получалось иметь каденс повыше...
Но в целом - всё сходится...! - Молодец! - Эксперимент - поучительная вещь!
- Ведь тем самым прочувствовал, какие потери дает захват воздуха шинами типа Смарт Сэм 2.25... и каков будет предел скорости при попутном ветре, равном скорости перемещения...
Так что цифры, типа 100 км/ч - явно - для другой резины и\или фактора попутного ветра свыше 100 км/ч, сильно под горку и очень прокачанных ножек!
Следующим шагом должно бы повторить процесс, только с другой резиной, какую используешь на шоссе, например...

А корень из двух.... - вот откуда:
Сила F1, прикладываемая к приводу на преодоление сопротивления воздуху для одного колеса:
F1=k*V1^2, где k-константа связи, V1 - достигаемая скорость.
Для двух колёс, сила, приходящаяся на каждое колесо:
F2 = k*V2^2 = F1/2 = (k*V1^2)/2;
Вот и получается: V2 = V1/sqrt(2).

- следует, если одно колесо раскрутил рукой до V1=72 км/ч, тогда два колеса удалось бы раскрутить рукой до скорости примерно 51 км/ч...

[Sascha]

ну что усложнять то так?
доля сопротивления воздуха приходящаяся на колеса крайне мала по сравнению с общим сопротивлением.

[warn]

...

[ondul]

ну что усложнять то так?
доля сопротивления воздуха приходящаяся на колеса крайне мала по сравнению с общим сопротивлением.

Саша, это не усложнение, а вычленение фактора предела скорости при попутном ветре, равном скорости перемещения... и что поучительно, эту часть потерь не убрать хоть с попутным, хоть встречным ветром - она одинакова и примерно равна потерям при нулевой скорости ветра... На снижение этой составляющей потерь влияет обтекаемость колёс... Фрагментированный профиль - сильно увеличивает потери, гладкий - сводит до минимума.

[tolstick]

ну я еще чуток повысил 72.5 с той же горы ))))

[warn]

...

[ondul]

Ча Дядя Саша подумает. При прямолинейном движении, сопротивление ветра на колесо будет тем ниже, чем быстрее оно вращается. Отсюда можно так-же делать вывод, что зубастое колесо имеет меньшее сопротивление для встречного ветра, нежели чем слик, при равном диаметре обоих, и при условии что они оба вращаются при одинаковой скорости. И имеет одинаковое сопротивление что и слик при равном диаметре обоих, при условии что оно не вращается.
Простой пример. Кручёный мяч, Диск и Т.Д. Летят дальше гораздо, если им придать вращение.

- шютишь? )))
На примере теннисного мяча :
http://tabletennis.hobby.ru/tech/spinning2.shtml
- Кручёный мяч, подкрученный снизу - против направления встречного воздуха, летит дальше, испытывая подъёмную силу - в области встречных потоков снизу давление будет выше.... (парящий полёт).

Для диска - вращение имеет только значение стабилизации плоскости вращения. При правильном броске плоскость диска образует профиль крыла с углом атаки встречному потоку воздуха, возникает подъёмная сила, позволяющая диску парить и улетать дальше... Сопротивление воздуха, связанное с вращением, при этом, естественно, не меняется!
...

p.s.
Интересная статья по поводу влияния вращения на траекторию движения в отсутствие гравитации:
http://elementy.ru/news/431459
- полимерные шарики, с плотностью, равной плотности воды, закручивались и выстреливались в воду... - результаты анализа траектории движения можно увидеть по рисунку.

spinning_ball_spiral_fig2_600_.JPG (18.44 КБ) 4435 просмотров

Из подписи к рисунку:
Рис. 2. Траектории движения шарика в воде. Красная кривая получена исходя из предположения, что скорость вращения шарика в процессе движения остается неизменной. Синяя кривая описывает реалистичный случай замедления скорости вращения. Черные квадраты соответствуют экспериментальным данным. Координаты измеряются в единицах характерного масштаба спирали (см. подробности в тексте). Параметры шарика: радиус 3,5 мм, скорость перед столкновением с водой — 31 м/с, отношение плотностей материала шарика к воде равно 1; шарик столкнулся с водной средой под углом 26°. Изображение из обсуждаемой статьи в New Journal of Physics

p.p.s. - данная статья не имеет отношение к влиянию потерь на перемешивание воздуха, связанное со скоростью вращения велосипедного колеса..., так как на лобовое сопротивление вращение колеса практически влияние не оказывает.

[Nikolay]

Не хватает каденса - означает - рука не поспевает раскручивать?
Должно быть.... - твоя рука не привыкла педалить так быстро, как натренированная педалить нога... , потому ногами получалось иметь каденс повыше...
Но в целом - всё сходится...! - Молодец! - Эксперимент - поучительная вещь!

Отличный эксперимент. Теперь мы знаем, что рука warnа может раскрутить колесо до 600 оборотов в минуту на кантрийных звездах.
Если поставить впереди звезду на 88 зубов вместо 44х, то раскрутит до 1200 оборотов. Что как то не вяжется с формулами сопротивления воздуху.

Дабы не ставить несуществующие звезды, предлагаю в качестве доказательства попробовать раскрутить заднее колесо хотябы до 50км/ч с включенной "1-1". Если конечно не помешает дикое сопротивление воздуха на системе...

[Круглый]

николай, хватит троллить высокую науку своей дурацкой практикой ))
мне кажется стоит еще учесть сопротивление воздуха руке, которой систему раскручиваем. потери должны быть незначительны, но пренебрегать ими не стоит.

[ondul]

николай, хватит троллить высокую науку своей дурацкой практикой ))
мне кажется стоит еще учесть сопротивление воздуха руке, которой систему раскручиваем. потери должны быть незначительны, но пренебрегать ими не стоит.

Товарищ Круглый, Вы - большой учёный...(с) - А нам, молодым, ишо чё-то чешется...
...
Итак, "дурацой практикой" - благодаря бескорыстному warn-у - мы получили правильную мысль...., что как бы и кто бы ни ёжился, а максимальную скорость пока что можно развить с ограничением по каденсу!
Так что полезную часть вопроса мы уже порешили - больше 72 км/ч = 20м/с, при существующем наборе звёзд у КК вела, не получить... Баста!

Далее - всё-таки, гложет любопытство, а если нет ограничения по каденсу, тогда до какой скорости можно вел раскрутить? - Скажем, используя для раскрутки электродрель с датчиком крутящего момента, выставленным на заданную величину, или дополнительными передачами, когда каденса нам с лихвой хватает и всё упрется в силу рук, плеча и спины?
- Вопрос остаётся открытым....!!!!!
- Можно, например, взять дополнительный кареточный узел с педальками, закрепить его на раме креплением и, набросив цепь между кареточными звёздами, пробовать снова.... и так до тех пор, пока не убедимся... - вот он - предел! Наверное, такой эксперимент можно запросто замутить в прокатном пункте, где масса велов, готовых пасть в жертву безумной идее...

[Чегевара]

все меньше хочется заходить на этот говносайт

[harbor]

открой свой говносайт и заходи на него)