Fizyka a rower

IP: *.e-wro.net.pl 19.07.12, 07:08
W tym wątku chciałbym abyśmy wymieniali się informacjami na temat zjawisk fizycznych towarzyszących jeździe rowerem takimi jak:
- opory toczenia
- moc potrzebna do jazdy z konkretną szybkością (ważne przy projektowaniu roweru EV)
- ilość energii zużywanej na pokonanie 1 kilometra
- opory powietrza
- opory przy podjeżdżaniu pod górkę
- wykorzystanie energii zawartej w posiłku

Wydolność kolarza itp
    • Gość: benek Komentarze ogólne o wątku IP: *.e-wro.net.pl 19.07.12, 07:11
      To gałązka techniczna przyczepiona do góry wątku, do zgłaszania propozycji budowania tego wątku
    • Gość: benek strona zboya IP: *.e-wro.net.pl 19.07.12, 07:16
      Wiele cennych informacji
      Pamiętam, że jak czytałem to z pewnymi rzeczami się nie zgadzałem ale skoro to na podstawie jakiejś profesjonalnej strony, to pewnie trzeba będzie porównać różne źródła i zweryfikować swoje poglądy.

      link
    • Gość: benek Opór powietrza IP: *.e-wro.net.pl 20.08.12, 19:57
      Wzory na opór powietrza
      link

      Wkleję aby strona nie przepadła :
      Opór powietrza

      Poniższy opis pochodzi z książki Marka Utkina pt. "Rower wczoraj, dziś i jutro".

      Opór powietrza wywołują dwa rodzaje sił: jedna oddziałuje na powierzchnię czołową opływanego ciała (i jest odczuwalna jako ciśnienie wiatru), druga zaś przebiega stycznie do powierzchni i jest to opór powierzchniowy, laminarny. Ciała nieopływowe, jakimi są rowerzyści, podlegają znacznie bardziej wpływowi oporu kształtu niż oporu laminarnego. W przypadku ciała niopływowego występuje znaczna różnica ciśnienia pomiędzy częścią znajdującą się w „cieniu” aerodynamicznym. W rejonach, gdzie strumień powietrza odrywa się od ciała opływowego, występują silne zawirowania, tym większe im mniej opływowy kształt podlega działaniu strumienia powietrza.

      Doskonałość aerodynamiczną kształtów określa współczynnik Cx . Jest to liczba bezwymiarowa i można ją określić następującym wzorem:

      Cx = siła oporów/(dynamiczne ciśnienie powietrza * pole powierzchni czołowej)

      Siłę oporu powietrza oblicza się ze wzoru:

      P= 0,5* Cx *g*A*V2 w którym:

      g – gęstość powietrza w kg/m3

      A – pole powierzchni czołowej w m

      V – prędkość w km/h



      Dla warunków przyjętych za normalne (ciśnienie atmosferyczne 1013 hPa, temperatura 15◦C), g = 1,226 kg/m3. Jeśli podstawimy tę wartość to siła oporu wyniesie:

      P = 0,048* C­x *A*V2 [N]

      Powierzchnia czołowa jest to rzut obrysu pojazdu na płaszczyznę prostopadłą do jego osi podłużnej.

      Moc oporów powietrza można obliczyć ze wzoru:

      N = 10*P [N]*V [m/s] = 10*p*V [W]

      Wynika z tego, że rower z cyklistą o łącznej powierzchni czołowej równej 0,46 m2 do jazdy z prędkością 26 km/h będzie potrzebował 100 W, sześciokrotne zaś zwiększenia mocy pozwoli na jazdę z prędkością mniej niż o połowę większą, bo tylko 48 km/h, przy współczynniku Cx wynoszącym 0,98.


      • Gość: benek Re: Opór powietrza IP: *.e-wro.net.pl 20.08.12, 21:14
        Coś mi się tu nie zgadza w danych podstawionych do wzoru.

        Różnica 48 i 26 km/h to tylko 3,4 razy większa moc , a nie nie 6 .
        Dla 6x daje to 26 a 64 km/h

        Może we wzorze powinien być sześcian a nie kwadrat bo o ile pamiętam moc wiatraka wzrasta z sześcianem prędkości wiatru.

        Wiki jednak podpowiada, że to kwadrat.


    • Gość: benek Fizyczny model roweru IP: *.e-wro.net.pl 07.11.12, 13:44
      Fizyczny model roweru.
      Okazuje się, że to urządzenie jest tak skomplikowane, że dotąd taki model nie powstał
      Z wyliczeń wynika, że efekt żyroskopowy to za mała siła aby zapewnić stabilność roweru

      link

Pełna wersja