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單車跳落差(純理論)

不久前想過一個問題, 人可以從5m高的地方跳下來(不受傷)嗎? 不行!

那下坡車可以從5m高跳下來嗎? 當然也不行.

有人說避震器可以吸收一些衝擊, 但是實際計算可以發現, 吸收的比例很低, 長行程只要是增加操控性, 跳落差主要是靠人肉避震(這點以後再分析).

不過以上是指平對平的落差, 如果是平對斜坡的落差就不一樣了.

舉個例子: 單車以10m/s速度前進, 飛出跳台, 下降5m後, 落在45度的坡上. 用中學物理可以知道, 此時單車鉛直速度是10m/s, 由於水平速度也是10m/s, 剛好是往45度斜下方前進, 理論上人車不會受到任何衝擊(實際操縱會有誤差, 但只要誤差不要太大, 可由人車吸收衝擊).

由這樣的計算可以找出跳落差著地時應有的坡度與速度. 只要速度, 地形抓的好, 跳10m的落差都不成問題.

當然以上只是理論, 小弟只敢算算, 沒有能力實踐.
2009-03-18 21:42 發佈

落至坡上的瞬間 的確是不會受到任何衝擊 因速度方向恰與坡度同向
但下一刻 人與車會仍然持續下落(慣性+重力) 馬上就會受到斜坡的作用力影響了
理論數字我不懂,
不過國外一大堆跳斷崖,跳峽谷,那種高度應該十公尺也有吧!

斜坡應該是可以吸收一些力量。
版上面北投幫拍的影片可以發現如果算落差,也有好幾公尺了。
但是還是穩穩下來,
所以大大你的理論是說得過去的。
chen002
假設一台下坡車與人 由 水平初速Vx=36km/hr 衝出一平台,落下到H=5m 深的落差
(重力加速度g=10m/sec平方)


直接落在平地之一瞬間(省略計算式)
水平初速度Vx=36km/hr
垂直速度Vy=10m/sec=36km/hr


直接落在45度斜坡之一瞬間(省略計算式)
其水平初速度Vx=36km/hr
分解為兩速度
V垂直斜面=36/根號2=25.53 km/hr
V水平斜面=36/根號2=25.53 km/hr


其垂直速度Vy=10m/sec=36km/hr
分解為兩速度
V垂直斜面=36/根號2=25.53 km/hr
V水平斜面=36/根號2=25.53 km/hr

合計:
V水平斜面=25.53 +25.53 =51.06 km/hr
V垂直斜面=25.53 -25.53 =0km/hr

結論:
落在平地時垂直地面的速度是36km/hr
落在45度斜面時垂直於斜面的速度是0km/hr
你會發現此例落在45度斜面的所受的垂直衝量(正比於速度變化量)=0
那種衝擊力是沒感覺的喔

Acup wrote:
馬上就會受到斜坡的作用力影響了


沒錯, 因為45度斜坡還是要轉成平面, 這段距離要改變運動方向, 不能太短, 不然車手也受不了.


mike210 wrote:
假設一台下坡車與人 ...(恕刪)


這是如此, 謝謝大大的詳細計算說明.
如果單純以理論來說
不論初速多少,飛一個 落差落在45度的接坡上
相對於落在平地上的衝擊力(皆指垂直於平面的正向力,先不考慮重力加速度G)
是二分之根號2(打不出根號..)
也就是大約只有0.707倍

所以有接坡的感覺衝擊力沒這麼大,是因為比較小
小麥你的車子太好了啦,所以你感受不到衝擊力啦
我還是覺得很癲啊,哈哈
想和你再去吹吹風.......阿慎
actionsmile wrote:
如果單純以理論來說不...(恕刪)

那你還不趕快換一台DH來騎!~
actionsmile wrote:
如果單純以理論來說
不論初速多少,飛一個 落差落在45度的接坡上
相對於落在平地上的衝擊力(皆指垂直於平面的正向力,先不考慮重力加速度G)
是二分之根號2(打不出根號..)
也就是大約只有0.707倍


小弟以前也是這麼想, 但是這樣外國人不可能跳10m的落差...所以細想之下才發現和水平速度有關.
沒錯啊,是跟水平速度有關
不過這邊只是假設沒水平速度
只要運動方向跟斜面的切線方向同向
所受的正向力只剩跟G值相關
想和你再去吹吹風.......阿慎
附上圖來說明比較清楚

圖中的Vx是車速
Vy是降落後的速度
V是Vx及Vy的合成速度
==================================================

我們使用接坡的目的就是希望能減輕落地時的負擔
要讓負擔最小
就必需讓V平行於接坡,這樣才不會有垂直接坡的速度分量

這樣一來就有非常多的組合
如果跳相同的落差
接坡的角度小,為了讓V能平行於接坡
車速(Vx)就必需加快


相對的接坡的角度大
車速(Vx)就必需慢


===================================================
但是還有一個問題
現在是把人車當成一個點
重心位置如果能夠符合
上面的推導就能夠成立


如果車速對了,而車子在接坡上只有後輪著地會發生什麼事
重心位置的速度跟接坡平行,所以落在接坡面上不會有反力作用
但是,後輪就變成一個支點
會多了一個旋轉的力矩把人車向前甩出
這樣當前輪落地時,前輪的反力作用會把車頭頂起,
因此前輪會有一瞬間失去抓地力,而有失控的危機存在
所以在利用接坡時,不能以後輪去接觸坡面
一定要用二輪同時,才會安全。


請同時參考影片第35秒
090317北投幫幫忙




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