• 轻车的优势(原创)

    m大,加速迟钝,又因骑力无法再大,无法跟上。速度明显更低。骑轻车的人加速快,可以轻易甩掉骑重车的人。

    (2)平常拉扯冲刺

    不同于比赛,车手肌肉耐力没有达到极限。两人初速度相同,两车手以最大力量冲刺,骑轻车的人可以迅速加速,直到最高速。

    骑重车的人无法快速加速,加速度a小,体力迅速下降。还没达到同体力队友的速度,就开始疲劳。两人同时达到各自的最高速度,但是骑轻车的人最高速度更快。这就是轻车更快,节省体力的原因。

    当两人体力不支以后,会同时减速,骑重车的人减速慢,骑轻车的人减速快。两人最后会以相同速度巡航(原因是功率相同,阻力也相同。阻力相同,说明速度也相同)。由于加速时一直有速度差,两人会有一定距离,又因速度相同,两人的距离不会变化,会暂时保持这个距离。

    在以上讨论中,平路没有讨论车手的体重。因为车轻可以更快,但是车手轻不一定快。冲刺手肌肉重量大,虽然质量m更大,惯性大。但是冲刺手的肌肉力量和爆发力是远大于爬坡手的,更壮实,有更强大的功率输出,F大得多。(体重高是因为肌肉的重量,如果你背包是不可能速度更快的,因为你的F不会变大。)

    因为a=f/m,加速度更大。特别是摇车加速时,站踩,动能还要加上重力势能,增加骑车动力,F非常大,m不变,a就非常大。可以大大节省加速的体力,提速快,巡航速度快得多。另外重量大,惯性大,向前运动的趋势大,可以用更小的力来维持速度,节省体力。这就是冲刺手速度比爬坡手车速快得多的原因。

    综上所述:轻车加速优势很大。特别在爬坡时优势更明显,速度会更快,更省力,加速灵敏。爬坡车在减重和增加刚性上非常下功夫。所以一般比破风公路车轻1~2公斤,且有更高的刚性重量比。。在平路冲刺时,轻车优势不大。加速更灵敏,可提高最高速度。(如果是两辆高端公路车,重的破风车最高速度反而更大)。

    维持速度会更难,再加上轮组的因素,巡航时会有些吃力。跑平路的赛车在设计时主要考虑的是降低阻力力。而阻力主要来自风阻。所以在设计跑平路的赛车时,在降低风阻和增加刚性上最下功夫,最后考虑的才是减重。这就是破风赛车虽然重一些,但是更快的原因。 先说说自行车加速和减速的原因:

    自行车巡航时是匀速直线运动,动力等于阻力。动力是骑手的功率,而阻力主要是风阻,弹性形变,滚阻,传动系统阻力。当骑手加速时,功率变大,阻力不变。动力大于阻力,产生一个加速度,自行车开始加速。(此时,加速还要受到惯性的反作用。)但速度增加时,滚阻,风阻,形变量也越来越大,自行车加速度一点点变小。当动力等于阻力时,受力又一次平衡,匀速直线运动。此时更高速巡航。

    当骑手体力不支,功率变小。且风阻、弹性形变、滚阻、传动系统摩擦力等不变的情况下,阻力大于动力,加速度为负。自行车开始减速。直到受力又一次平衡,又一次开始匀速直线运动。此时,自行车更低速巡航。

    爬坡时轻车的优势:

    爬坡时阻力主要是人和车的重力,其次是弹性形变,滚阻等。

    骑行阻力主要是就是重力。平路骑行时,是没有重力这个阻力的。这就是平路和爬坡的区别。比如,平路时,不骑车,自行车不会向后跑。而坡上,如果不刹车,自行车会快速向后跑,然后就摔车了。

    1、爬坡巡航时:

    人车总重不同的两人一起骑行时(人车总重低的人简称轻的人。人车总重高的人,简称重的人。也可以理解为两人重量相同, 一个人骑轻车,为轻的。一个人骑重车,为重的),会产生以下情况:

    (1) 两人在相同速度时,都属于匀速直线运动。但是轻的人重力小,阻力会更小,又因为两人都属于平衡状态下,动力都等于阻力。轻的人动力更小,因此重量轻的人功率会更低,更节省体力。

    (2) 两人在相同功率骑行时(骑力相同时),阻力都相同(都是匀速直线运动)。轻的人重力小,阻力又相同。滚阻,形变量就大了,速度更大。(阻力=重力因素+滚阻+形变量+~~)

    因此在比较两人的爬坡速度时,可以用功率/ 体重比较,简称功率体重比(车重是次要因素)。谁的功率体重比大,谁速度就快。

    爬坡手的功率低于冲刺手的功率,但是体重也更低,不过体重减少得更多,功率体重比更大,这就是肌肉量小的爬坡手比肌肉量大的车手爬坡更快的原因之一。

    2、爬坡加速时:

    车人总重不同的两人,以同样的速度骑行,然后加速,功率增加相或力量增加相同。他们的加速度是不同的,轻的人的加速度更大,速度快速更快增加(a=F/m。其中F是增加的骑力或功率,m是人车总重,a是自行车的加速度 。)这就是爬坡手加速更快的原因。

    平路冲刺时轻车的优势:

    平路时阻力主要是风阻、形变、滚阻、传动摩擦等阻力。重力是不直接影响车速的,其原因是路面的支持力和重力相互抵消。影响车速的自行车本身因素是惯性的作用。惯性对平路表现是很大的。

    比如,用两重量和体力相同而车重不同的人相比较:

    1、休闲骑时的优势:

    两人休闲骑,以同样的20km/h的速度骑行,突然以同样的功率加速,轻的车加速更快(a=F/m F相同,m小,a更大) 。重的骑车人明显感觉加速更慢,有种不轻便的感觉。为了追上队友,要更大的力才能有相同加速度,但这也追不上,因为这样速度相同,距离永远相同。要想追上必须大于队友的加速度。

    2、中速巡航时的优势:

    以中速巡航时,一个人快速突围,一个人跟进。也就是两人初速度相同时,同时加速是可能会产生以下两种情况:

    (1)两人同功率加速,轻的车加速更快(a=F/m F相同,m小,a更大) ,若体力不足,无法增加功率,则无法追上骑轻车的人。

    (2)两人同以加速度加速,也就是跟车。骑重车的加速度虽然相同,但是用的力或功率要更大(a=F/m m大,a相同,F更大) 。骑轻车的人不只加速更快,而且同样加速度时,功率小。

    但是因为没有重力这个阻力,平路的阻力差别没有爬坡时阻力大(风阻、形变、滚阻、传动摩擦。自行车风阻差距非常大,但是人的风阻占80%,风阻只能在20%里减),中速巡航时速度优势比较小,而且因为惯性的因素,重车可以用更少的力维持速度(惯性大,有向前运动的趋势)。

    轻车的缺点就在于维持速度很困难,在维持速度时没有优势。这就是破风车不是很注重重量的原因,它的目的是减小最主要的阻力风阻,使车速更快。轻车的优势关键是加速非常快,可以非常节省体力,加速可以坚持更久。等到骑重车的因为加速而体力用尽,骑重车的就无法跟上。

    3、冲刺时的优势:

    (1)终点前冲刺:

    两人初速度相同,冲刺时和前两种情况不同的是,车手功率已达到峰值,无法更大。骑轻车的人和骑重车的人体力相同,F相同,m小,加速更迅猛。骑重车的人F相同,
    2017/8/13 17:33:30
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