Elm dərsliklərini çıxarmaqla böyük təkər müzakirəsini dayandırdıq
Bazarda çoxlu təkərlər sizi daha sürətli və daha səmərəli edir. Bir çoxları onların nə qədər yüngül olması ilə bağlı çox şey deyirlər, lakin nadir hallarda kütlənin əksəriyyətinin təkərin harada yerləşdiyini izah edirlər: hub və ya halqa?
Bu, bizi düşündürdü. Eyni ümumi çəkiyə və dizayna malik iki təkəriniz olsaydı, lakin birinin hubda daha çox çəkisi, digərinin isə halqasında daha çox çəkisi olsaydı, bu, orta gediş zamanı sizi daha sürətli edəcəkdi? Köhnə fizika dərsliklərini yenidən çıxarmağın vaxtıdır.
Ətalətlə başlayaq. Ətalət anı fırlanma mərkəzindən uzaqda olan kütlənin fırlanma mərkəzinə yaxın olan kütlədən daha çətin fırlanması prinsipi üzərində işləyir. Velosiped sürmədə, əlbəttə ki, birincisi halqa, ikincisi isə hub deməkdir. Nyutonun İkinci Hərəkət Qanunu, fırlanan cisimlərlə əlaqəli olduqda, α=t/i deyir, burada α fırlanma sürətidir, t xalis fırlanma momentidir və i ətalət momentidir. Başqa sözlə, ətalət nə qədər yüksək olarsa, eyni fırlanma anı üçün sürətlənmə bir o qədər yavaş olar.
Aberystwyth Universitetində idman və məşq üzrə alim Marco Arkesteijn ətaləti başa düşməyin başqa bir yolunu təqdim edir: “Fiqurlu konkisürən şəxsin qollarını açıq vəziyyətdə fırladığını düşünün. Bədənin orta nöqtəsi ətrafında fırlanırlar - sabit olan hissə. Bu onların fırlanma mərkəzidir. Əllərini bədənlərinə sıxaraq fırlanma sürətini artıracaqlar. Onların etdikləri fırlanma mərkəzindən ən uzaqda olan kütləni az altmaqdır ki, bu da ətaləti aşağı salır. Sistemdəki enerji sabit olduğundan, onların bucaq sürəti artır.’
Bir sözlə, halqanın aşağı çəkisi daha sürətli sürətlənmələrə bərabər görünür, çünki istənilən sürətə çatmaq üçün daha az enerji tələb olunur. Bunun üstünlüyünü Philippe Gilbert kimi bir yumruqçu qısa bir dırmaşmağa qalxdıqda görə bilərsiniz - bu, yolda təsdiqlənmiş bir ssenaridir. Mavic-in məhsul meneceri Maxime Brunand, iki təkər dəstinə 50 q əlavə etdiyi bir təcrübə apardı - bir dəstdə halqada, digərində hubda - və 10% gradientdə 500 vata qədər sürücü gücünə sahib idi və baxın 20 km/saata çatmaq üçün nə qədər vaxt lazım idi. “Əlavə halqa çəkisi olan təkərin 20 km/saata çatması eyni halqanın mənzildə istifadə edildiyi vaxtdan beş dəfə çox çəkdi” deyir. “Qobağa çəki əlavə edilmiş təkərlərdən istifadə etməklə, ekvivalent üfüqi sürətə çatmaq üçün cəmi dörd dəfə çox vaxt lazım oldu. Əsasən, təpələrdə ətalət daha vacib olur.” Fransız komandası həmçinin müşahidə etdi ki, düzdə əlavə çəkisi olan təkərlərdən istifadə edərək “sürəti saxlamaq daha asan idi”.
Volanı effekti
Bu, bizi volan effektinə gətirir. Bir lokomotiv təkərinin buxar mühərriki üçün sürət daşıdığı kimi, daha ağır bir halqa bir atlı üçün sürəti bir dəfə artıra bilərmi? Ondrej Sosenka 2005-ci ildə 49,7 km məsafə qət edərək Saat rekordunu qırıb. Çexiyalı atlet 90 kq çəki dərəcəsində tərəziləri aşaraq və iki metr hündürlüyündə peşəkar şəkildə yarışan ən böyük atletlərdən biri idi. Onun rekordu qıran velosipedinin çəkisi 3,2 kq arxa təkər də daxil olmaqla 9,8 kq idi - buna səbəb Sosenkanın fikrincə, daha ağır təkərin maksimum sürətə çatması daha uzun sürdüyü halda, orada saxlamaq daha asan oldu. Digər tərəfdən, Eddy Merckx trasda yarışarkən bütün velosipedini mümkün qədər yüngül saxlamaq üçün çox əziyyət çəkdi.
Bəs kim haqlıdır? Reynolds Wheels-in innovasiyalar üzrə direktoru Paul Lew deyir: "Bəzi hallarda, təkərin kənarında bir qədər ağır olması daha sürətli vaxta səbəb ola bilər, məsələn, düz yolda". 'Enerjisinin çox hissəsini pedalı endirməyə sərf edən velosipedçi üçün də faydalı ola bilər. Daha ağır təkər təkərin impulsunu aşağıya doğru daşımaqla kadansın arxa və yuxarı hissəsində çatışmayan qüvvəni doldurmağa kömək edə bilər.’
Beləliklə, Ser Bredin İyun ayında Saat rekordu vurmağa cəhd edərkən halqasını qurğuşunla yükləməyə dəyərmi? Bəs yola çıxan adi atlılar haqqında nə demək olar? "Bir az daha ağır təkərin tamamilə düz yolda daha sürətli vaxta səbəb ola biləcəyi doğru olsa da, bu, qayda deyil, istisnadır" dedi Lyu. Əksər yol sürmələrində əlavə çəki faydadan daha çox maneə olacaq: “Nəhayət, sürəti artırmaq üçün volan effekti yaratmaq məqsədilə istifadə edilən təkər tərəfindən yaradılan impuls velosipedçi üçün baha başa gəlir. Velosipedçi səyin dəyərindən daha az gəlir və fayda əldə edəcək. Xərc qazancdan çox olmayacaq.’
Bəs kiçik təkərlər?
Görünür, ağır təkərlərin volan effekti yalnız çox spesifik hallarda divident ödəyir, halbuki təkərlərin çəkisinin azaldılması dırmaşarkən və ya sürətlənərkən real fayda verə bilər. Kütlə mərkəzdən uzaqlaşdıqca ətalət artdıqca, adi 700c əvəzinə daha kiçik 650c təkərlərdən istifadə etməyimiz üçün bir arqument varmı? Bu, 1990-cı illərin əvvəlindən ortalarına qədər triatlonda müşahidə olunan bir tendensiya idi və araşdırmalar belə bir təkərdən istifadə etməklə çəkiyə 8% qənaət etdiyini göstərdi.
“Düşünürəm ki, hər hansı bir üstünlük bir neçə amil, o cümlədən rahatlıq tərəfindən inkar edilir,” Arkesteijn deyir. “Daha kiçik radiusa görə yoldan gələn səs-küy daha güclüdür.” 650c təkər də 700c-dən (təqribən 475 km ilə müqayisədə 510 fırlanma) daha çox fırlanmalı, daha çox sürtünmə deməkdir. Arkesteijn davam edir: "Daha böyük bir atlı, əlavə çəkilərinə görə bu vızıltını daha da hiss edəcək". Bunların heç birinin nəzərə almadığı şey, əlbəttə ki, aerodinamikadır. Bu çəki havada oymaq üçün daha yaxşı bir forma yaratmaq üçün istifadə edilərsə, daha ağır bir halqa üstünlüklər təklif edə bilər. Strada Handbuilt Wheels-dən Jonathan Day deyir: "Əgər siz böyük bir vahidsinizsə və sürətinizi bir təpədə saxlaya bilirsinizsə, daha ağır bir çəngəl sizin üçün daha az dezavantajdır, çünki daha böyük aerodinamik effektdən həzz alacaqsınız" dedi.‘Lakin 62 kq arıqsınızsa və dırmaşmada əlasınızsa, təpədə sürətinizi artırmaq üçün kənarında yüngül bir şey istəyirsiniz.’
Nəticədə, əksər insanların hər cür gəzinti və yol şəraitinə uyğun seçim etmək üçün təkər çeşidləri yoxdur. Beləliklə, çox spesifik hallar və mükəmməl şərtlər istisna olmaqla, sürətinizi və həzzinizi maksimuma çatdırmaq üçün daha yüngül təkərlər ümumiyyətlə daha yaxşıdır. Ağciyərləri yırtan ağrılara və tər axınına baxmayaraq, velosiped sürməyin mənası budur.
