輪組慣性解析(待驗證)

關鍵字:慣性 動能 風阻

說的比騎得好的小弟,爬文及聊天,車友普遍的認知:平路用"慣性輪"(版輪 高框),爬坡用低框輕量輪...

也看了前輩有關慣性的數學算式等等,好奇的拿出紙筆重當學生,假設騎士加車重70kg,輪組重2000公克,

在等速36 km平路的狀況下,先排除風阻及摩擦胎壓等因素,其前進的慣性有:系統(人+車)慣性及輪組轉動慣性,

根據物理學

其動能=1/2*M*v^2+1/2*I*w^2

M:系統總重(kg)
v:速度(m/sec)
I:轉動慣量=m*r^2積分
w:角速度(rad/sec)

試算其動能=1/2*70*10^2+2(前後輪)*1/2*(1*.343^2)*29.9^2
=3500+105(單位:應該是焦耳)

(註:轉動慣量假設單輪1kg,重量集中輪周,也就是轉動慣量最大的分配,實際上會比計算值小.)

上列算式完成後,各位前輩看出甚麼奧妙嗎?系統移動動能與輪組轉動動能分開列示,

在輪組轉動慣量假設最一拜的情況下,輪組本身蘊藏的動能只占系統105/3650,3%不到,

在等速36km/h下,停止採踏維持系統前進的動能輪組只佔不到3%.

那為什麼好的輪組股溜的會飛,普通的像有背後靈拉扯?

除了基本的剛性及強度,最可能的原因是風阻.

所以,不管平路爬坡,重量不是先決,輪組的剛性確保出力損耗小,強度保障騎乘安全,低風阻則是速度提升的關鍵.

首發文,沒有圖,如有謬誤僅供參考.

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7/30補充

感謝各位前輩指正,會想這個問題,主要是因為想用有限的預算,做有效的升級,講白話就是口袋深度啦!

所以,釐清自己的方向:

休閒騎:現有加減用或平價視覺系就好

挑戰組:扁鋼絲中高框輕量輪組

菁英及職業組:專業的不用小弟多嘴了

另外,如果口袋夠深,這篇討論也不是問題.

題外話,一直有個疑問:力骨盆彎腰與駝背有甚麼不一樣?怎麼覺得彎腰就胸砍雜雜,呼吸不順暢?