Физика езды в гору

[arky_titan]

В последний год я довольно много писал про аэродинамическое сопротивление в велоспорте и как-то до сих пор обходил стороной другой значительный источник сопротивления - силу тяжести при езде в гору. Так что сегодня я поведаю о механике восхождений и как всем уже известные ватты соотносятся со скоростью движения вверх по склону

Comments

[arky_titan]

Ну каденция это уже отдельная тема и скорее относится к тому, какие передаточные числа (систему, кассету) выбирать для горных трасс.

Окружность шоссейного колеса прмерно 2.1 метра. 90 оборотов в минуту это 1.5 оборота в секунду.

Если скорость как в примере 2.8 м/с, это значит колесо делает 2.8/2.1 = 1.33 оборота в секунду. Так что если хочется крутить 90 на таком градиенте и такой скорости, то передаточное число должно быть 1.33/1.5 = 0.89. Такие соотношения бывают только на маунтинбайках обычно, когда задняя звезда меньше передней.

Максимум, что обычно бывает на шоссейниках это впереди компакт с маленькой звездой 34, а сзади самая большая звезда 32. Это даёт соотношение 1.06, т.е. при 10 км/ч каденс придётся опустить до 76. Ну или придётся делать ещё больше мощности и дотянуть скорость до 12 км/ч. Такой вот тришкин кафтан - либо горошчек, либо дудочка.

Хотя вообще и на шоссейниках бывают впереди тройники, и тогда можно добиваться передаточного числа ~0.8.

А так-то да, если вываливаешься слишком низко из зоны оптимальной каденции 80-100 об/мин, то эффективность быстро падает, а утомление наооборот непропорционально нарастает, как лавина. Поэтому, собственно, для всякого велосипедиста есть предельный градиент, дальше которого он очень быстро встаёт или плетётся вообще как черепаха...

[arky_titan]

Я там только во втором комменте немного приврал, всё же 0.18 (кг/м) это уже на разделочных аэровеликах такие величины начинаются. На обычном шоссейнике, даже если сидеть в аэропозиции, коэффициент аэродинамического сопротивления будет где-то 0.2-0.25 в зависимости от велосипеда, размера велосипедиста и иного. Т.е. для 40 км/ч едва ли меньше 300 Вт получится.

Просто на групповых великах обычно едут в режиме типа: 1 минута 300 Вт и 7-10 минут 180-200 Вт. А на разделочниках тупо тошнят протв ветра на одной мощности, скажем, 270-280 и делают ту же скорость. Так что в группе на этой же скорости в среднем мощность будет где-нибудь 230 Вт.

Так что групповые велики сделаны для мощности, чтобы можно было широко комфортно сидеть и дышать когда едешь впереди группы на своей смене и когда в гору карабкаешься с зашкаливающими ваттами, а разделочные для минимального коэффициента сопротивления, при котором положение тела такое, что не всегда максимальная мощность возможна :)

[drey]

поправка: когда задняя звезда больше передней :)

[arky_titan]

Молодец, внимательно читаешь! :-) Спс, я спутал :)

[drey]

:)

[drey]

Дв я так и понял что просто ошибся случайно :)

[arky_titan]

Кстати на МТБшных тройниках 22-30-40 можно добиваться передаточного числа вообще ~0.65, на совсем отвесные стены залазить :-)

[drey]

Но тогда у пешехода скорость больше будет, так ведь?

[arky_titan]

Зависит от того сколько мощности можешь делать. Но вообще это отдельная тема, градиент, начиная с которого выгоднее толкать вел в гору пешком, чем крутить педали. Это вроде один из извечных холиваров. Напишу потом пост.

Хотя для соревновательного велоспорта без вариантов надо крутить везде, где только возможно, хотя для этого нужна мощность конская :-)

[drey]

Ну для соревновательного - да. Но и то не все крутят, а бывает и так что вообше никто не крутит и получаестя вело-хайкинг :)

[arky_titan]

Ну просто езда на 7.5 км/ч это заметно быстрее толкания велика вверх по склону с градиентом, скажем, 20% (~4 км/ч). И энергии наединицу пути тратится меньше.

На езде по бездорожью единственное, когда стоит слазить, когда не хватает сцепления уже или если склон усыпан камнями и другими препятствиями слишком сильно. Пока хватает мощности и передач -надо крутить.

На шоссе лучше не слазить вовсе, но для этого нужно быть готовым по передачаи к крутым градиента и, конечно, иметь хорошие Вт/кг :)

[sorrow53]

Первая звезда на стандартных легкодоступных кассетах МТБ обычно 32 или 34 или 36t.

[arky_titan]

Ну да и что?