Lennard Zinn răspunde la mai multe întrebări despre greutatea bicicletei, iar cititorii cântăresc în coloanele anterioare

Imparte asta

Alăturați-vă VeloNews.com

Creați un feed personalizat și marcați preferatele.

greutatea

Ai deja un cont?

Alăturați-vă VeloNews.com

Creați un feed personalizat și marcați preferatele.

Ai deja un cont?

Contează cu adevărat greutatea roților? Foto: Casey B. Gibson | www.cbgphoto.com

Nota editorului: Coloana obișnuită a lui Lennard Zinn este dedicată abordării întrebărilor tehnice ale cititorilor cu privire la biciclete, îngrijirea lor și modul în care noi, ca piloți, le putem folosi cât mai confortabil și eficient posibil. Cititorii pot trimite întrebări tehnice scurte direct către Zinn.

Dragă Lennard,
Am citit coloana dvs. din 22 mai („Contează greutatea bicicletei?”) Cu interes. Am o întrebare de urmărire: Contează cu adevărat greutatea roții (mai ales când urci)?

Link-urile pe care le-ați inclus în răspunsul dvs. la întrebarea anterioară au fost utile - este plăcut să puteți cuantifica cât câștigați prin reducerea greutății bicicletei. Totuși, mi s-a părut surprinzător faptul că nu părea să facă nicio diferență dacă greutatea a fost tăiată din cadru sau de pe roți. La primul link pe care l-ați furnizat, au efectuat teste separate, adăugând patru kilograme la cadru și patru kilograme la jante - iar performanța într-o călătorie de 50 de minute pe Alpe d’Huez a fost aceeași!

Acest lucru nu este imediat evident din numerele pe care le raportează. Dar, odată ce ați observat că puterea medie a călărețului a fost mai mică în carcasa „cu greutatea jantei adăugată” și vă ajustați pentru acea putere mai mică, diferența de timp dintre cele două carcase (greutatea jantei vs. greutatea cadrului) este de doar cinci secunde. Puterea medie a fost cu 0,72 la sută mai mică în cazul „greutății adăugate a jantei”, deci dacă scadeți 0,72 la sută din timpul în acest caz, veți obține 52:01 - 0:22 = 51:39, cu doar cinci secunde mai lent decât greutatea cadrului adăugat ”caz.

Am găsit acest rezultat destul de surprinzător. Am auzit întotdeauna că una dintre cele mai sigure modalități de a-ți îmbunătăți alpinismul este să folosești roți ușoare și mai ales roți cu jante ușoare. Dar acest test pare să indice că vechea maximă „nu este așa”.

Ce părere ai despre această întrebare? Roțile ușoare oferă vreun beneficiu semnificativ atunci când urcați? Sau acest rezultat este aproape în concordanță cu alte rezultate pe care le-ați văzut - iar greutatea roții nu este cu adevărat mai semnificativă decât greutatea cadrului atunci când urcați?
- Dave

Dragă Lennard,
Interesantă analiză. Dar greutatea prin rotație nu contează mai mult decât greutatea statică? Am auzit că greutatea de rotație are un efect de patru ori mai mare, astfel încât să scoți 400 de grame de pe roți/anvelope este același lucru cu a lua 1,6 kilograme de pe bicicletă.

De asemenea, dacă Miguel crede că o bicicletă de carbon de vârf are 17 lire sterline, el este un neanderthalian. Un prieten are un Guru roșu SRAM complet, care înclină cântarul la 12,1 kilograme. My Ultegra BH Cristal este în categoria 15-16 lire sterline.
- Tamar

Dragi Dave și Tamar,
Nu există nicio îndoială că, dacă un călăreț urcă la viteză constantă, nu contează unde se află greutatea pe bicicletă. Masa suplimentară ar putea fi concentrată pe pedale, la jante, în cadru sau în butuci, și atâta timp cât greutatea totală a bicicletei este aceeași și altfel are aceleași caracteristici, va crea aceeași rezistență la cea a pilotului. eforturi.

Acestea fiind spuse, nu există nici o îndoială că este nevoie de mai multă energie pentru a accelera aceeași cantitate de masă dacă este amplasată pe jantă ca și cum ar fi situată în centrul roții (sau pe cadru). Acest lucru îl puteți măsura cu ușurință cu un cronometru de pe pendulul nostru torsional Velo pe care îl folosim de ani de zile pentru a măsura inerția de rotație a roții: dacă aveți două roți cu masă totală identică, dar una dintre ele are mai multă masă la jantă decât cealaltă, va dura mai mult să se răsucească înainte și înapoi o dată (adică, perioada de oscilație va fi mai lungă și frecvența oscilației va fi mai mică) pe pendulul torsional. Dar Tamar, dacă există o circumstanță în care „greutatea de rotație are un efect de patru ori mai mare, astfel încât să scoți 400 de grame de pe roți/anvelope este același lucru cu a lua 1,6 kilograme de pe bicicletă”, este o circumstanță foarte izolată în condiții extrem de mari. accelerație mare de la o viteză lentă la o viteză mare. Poate într-un început permanent într-o urmărire sau un timp scurt de încercare ...

Bicicleta trebuie întotdeauna să accelereze cel puțin o dată pentru a ajunge la viteză, iar acest lucru va necesita mai multă energie dacă masa adăugată se află la nivelul jantei decât dacă a fost adăugată în schimb în cadru. O întrebare este dacă energia suplimentară necesară pentru această accelerare inițială este banală și poate fi ignorată sau nu. După aceea, chiar dacă călărețul accelerează și încetinește în același mod pe fiecare bicicletă fără a folosi frâna, nu va mai conta unde se află greutatea suplimentară, cel puțin în „universul ideal, fără fricțiuni” utilizat în calculele fizicii elementare ale mişcare. Dacă călărețul încetează să mai pedaleze, chiar și la urcare, va fi dus mai sus pe deal de efectul de volant al jantelor mai grele decât va fi pe bicicletă cu greutatea adăugată la cadru. Apoi, când începe să pedaleze din nou, va ajunge în același punct, în aceeași perioadă de timp, pe ambele biciclete. Acesta este principiul de care depindea Ondrej Sosenka atunci când a stabilit recordul orelor cu jante grele; el a argumentat că jantele grele îl vor purta și vor menține viteza mai constantă pe măsură ce va trece prin perioade de slăbiciune și putere. Părea să funcționeze pentru el; Nu voi argumenta acest rezultat.

Dacă călărețul pune frâna, atunci calculul accelerației intră din nou în joc și necesită din nou mai multă energie pentru a accelera bicicleta cu greutatea adăugată la jante. Din nou, cât de banală este această energie suplimentară pentru două seturi de roți cu masă similară, dar momente diferite de inerție? Știm că roata cu inerție mai mică va fi mai rapidă în acea situație, dar cât de repede? Dacă sunteți cineva care înlocuiește șuruburile de oțel care țin colivii sticlei cu șuruburi din aluminiu sau carbon, atunci obțineți toate roțile cu inerție redusă - acestea vor fi mai rapide. Dar dacă nu sunteți cineva care cheltuie bani pentru avantaje de performanță foarte mici, atunci presupun că diferența de inerție a roților între două seturi de roți cu masă identică nu va merita să vă faceți griji. Dar nu pot spune cu siguranță câtă diferență face până când văd mai multe date de acest gen sau până când le testăm noi înșine.
- Lennard

Dragă Lennard,
Am citit coloana dvs. cu întrebări tehnice săptămâna aceasta și văd că ați folosit linkul pe care l-am trimis pentru a răspunde la o întrebare conexă, dar nu la întrebarea pe care am pus-o. Ei bine, um, bine ai venit, ești binevenit. Mă bucur că aș putea ajuta.

Trebuie să mă gândesc la asta și mă întreb dacă motivul pentru care ați ales să nu discutați întrebarea mea este că, procedând astfel, ați putea schimba gândirea (și, prin urmare, obiceiurile de cheltuială) ale multor cititori - și unii dintre agenții de publicitate ai revistei ar putea să nu fii prea fericit de asta.

Răspunzând la întrebarea pe care ați făcut-o, le spuneți practic cititorilor că: Da, trebuie să cheltuiți mii de dolari pe o bicicletă ușoară dacă doriți să rămâneți pe un teren de joc egal - mai ales când urcați.

Și nediscutând întrebarea pe care am pus-o, NU le anunțați cititorilor că: Nu, nu trebuie să cheltuiți mii de dolari pe un set de roți foarte ușor pentru a fi pe un teren de joc egal atunci când urcați.

Am fost alergător ani de zile (liceu, facultate), am descoperit ciclismul doar acum 7-8 ani. Și, deși îmi place ciclismul, unul dintre lucrurile pe care le-am găsit îngrozitor este câți bani trebuie să te scufunzi pentru a fi competitiv. (Pentru alergare, cumpărați o pereche bună de pantofi de alergare și sunteți destul de mult echipați, precum și profesioniștii.) Și, desigur, majoritatea furnizorilor de echipamente fac tot ce pot pentru a încuraja acest apetit pentru cele mai noi și mai bune echipamente de ciclism.

Dar majoritatea bicicliștilor competitivi nu sunt tocmai înstăriți - cei mai mulți dintre cei pe care îi știu sunt tineri, se luptă din punct de vedere financiar, multe familii sunt doar începătoare și își revarsă o mulțime de timp și energie și bani câștigați din greu în pasiunea lor. Aș crede că unii dintre ei ar putea fi bucuroși să afle că nu au nevoie să cufunde încă câteva mii de dolari într-un set de roți foarte ușor pentru a rămâne competitiv.

Mi se pare că ați putea ajuta la dezmembrarea mitului unui ciclist destul de răspândit aici, Lennard, și a ajuta mulți bicicliști făcând acest lucru. (Ajută-ne să ne eliberăm de tirania proxenetelor de carbon!)

Îmi pare rău dacă nu sunt aici. Dacă citesc greșit situația și sunt prea cinic, vă rog să-mi spuneți, aș fi bucuros să o aud. (Și mi-ar cere scuze abundent!)
- Dave

Dragă Dave,
De fapt, nu a fost misiunea mea să extind „tirania proxenetelor de carbon” atunci când am selectat ce întrebări să răspundă în coloană. Întrebarea dvs. a fost în esență aceeași cu cea a celorlalte Dave de mai sus și acum i-am răspuns. Îmi dorisem de ceva vreme să repet acel experiment cu apă în roată pe Muntele nostru local Flagstaff și să văd dacă obținem aceleași rezultate pe care le-au obținut pe Alpe d’Huez. Nu am ajuns încă la asta și sper în viitor.
- Lennard

Feedback la rubrica de greutate a bicicletei de săptămâna trecută

Dragă Lennard,
Nu în apele noroioase, dar greutatea suplimentară a bicicletei se poate simți mai grea decât greutatea suplimentară a călărețului, deoarece este inutilă pentru propulsie. Greutatea călărețului nu este doar o forță care trebuie depășită, ci o forță care poate fi folosită pentru a pune puterea în pedale. Greutatea bicicletei, cu excepția roților cu „efect volant”, nu poate fi utilizată în același mod.

Această relație între greutatea călărețului și greutatea bicicletei devine mai pronunțată pe măsură ce greutatea călărețului scade și mai puțin pe măsură ce crește greutatea călărețului. Acest lucru poate explica de ce bicicliștii recreaționali sunt mai puțin preocupați de greutatea bicicletei, iar pilotii scheletici sunt obsedați de aceasta. Poate că acesta este un lucru bun pentru cei dintre noi care nu sunt sponsorizați?

Desigur, această linie de gândire este mai puțin relevantă atunci când vorbești despre un culcat. În aceste cazuri, poziția călărețului pe bicicletă îi împiedică să-și folosească greutatea în avantajul lor.
- Paul

Dragă Lennard,
Vă mulțumesc pentru publicarea scrisorii mele. Spre groaza mea, am găsit o greșeală în cifrele mele, deși una mică: la 5 mph, diferența de putere este de 10 N x 2,2 m/s = 22 W, nu 32 W. Creșteți-o până la scriere și corectură proastă.
- Lawrence

Dragă Lennard,
Ați răspuns recent la un comentariu despre acest subiect cu:

„De fapt, într-un univers fără fricțiuni, accelerația și decelerarea datorate eforturilor variate de pedalare nu fac nicio diferență, pentru că veți obține energia înapoi.”

Având în vedere contextul restrâns al ciclismului ascendent, acest lucru nu este corect. Gravitația aplică în mod constant o forță care acționează contrar, astfel încât bicicleta să decelereze și să accelereze cu variația puterii de pedalare (presupunând că bicicleta se mișcă întotdeauna înainte). Energia cinetică din planul vertical care se pierde atunci când bicicleta decelerează din cauza gravitației se pierde definitiv (cel puțin, în direcția ascendentă - ceea ce ne interesează atunci când vrem să urcăm cel puțin). Nu îl veți obține înapoi, cel puțin nu înainte de a fi ridicat pe deal.

Fricțiunea determină doar câtă energie suplimentară este necesară pentru a ajunge la vârful dealului, energie care nu este apoi disponibilă pentru a fi convertită înapoi la energie cinetică din coborâre. Deci, atunci când se ia în considerare doar cazul în ascensiune, toată energia pare „pierdută” - orice frecare înseamnă doar că pierzi și mai mult.
- Paul

Dragă Lennard,
În ceea ce privește întrebarea privind greutatea bicicletei lui Miguel, puteți face toate calculele și fizica din lume, dar o bicicletă de 29 de kilograme față de o bicicletă de 17 kilograme se va comporta foarte diferit în aplicațiile din lumea reală. Bicicleta mai ușoară și mai scumpă se va descurca mai bine, se va opri mai bine, se va schimba mai bine și, în general, se va simți mai bine și va avea o clipă minunată pe care nu o veți găsi niciodată pe hârtie, deoarece există o diferență mult mai mare decât masa.

Aici nu vorbiți despre mere și portocale: aceasta nu înseamnă să luați un Cervélo de 17 kilograme și să îl comparați cu aceeași bicicletă cu o încărcare suplimentară de 12 kilograme. Bicicleta rutieră de 29 de kilograme va avea calități inferioare de deplasare, frânare, manevrabilitate și deplasare. Cadrul mai ușor va fi iertător aici și va răspunde acolo unde trebuie, acolo unde 29 de lire sterline va merge ca un bolovan izotrop. Și, în general, bicicleta mai ușoară va dura mai mult, cu toleranțe mai strânse și o precizie mai mare în construcție.

Dacă vorbiți de economii de 1000 USD între o bicicletă de 20 de kilograme și o bicicletă de 17 de kilograme, acesta este un lucru; vorbești aproape de vârful liniei față de partea inferioară a butoiului și asta nu apare pe hârtie. Un Ford Focus te va duce pe munte, dar un Ferrari nu numai că o va face mai repede, dar cu o experiență complet diferită.
- Robert

Dragă Lennard,
Am urmărit această discuție cu interes și am, de asemenea, valoarea de 0,02 USD de adăugat.