Маса (вага), що відповідає силі для підтримання постійної швидкості Архів -

Я вже більше години обговорюю наступне питання з колегою по роботі:

Чи маса велосипеда відіграє роль у силі, яка використовується для підтримання рівномірної швидкості в реальному просторі?

Я стверджую, що на велосипеді, навіть якщо він мав 20 кг, мені не довелося б застосовувати більше сили, щоб впоратися з опором тертя (повітря, маточини, шини) в літаку, щоб підтримувати постійну швидкість, наприклад, 30 км/год, ніж на велосипеді. 10 кг (Я можу нехтувати підвищеним опором коченню через більшу масу)

Алекс, навпаки, стверджує, що необхідна сила прямо пропорційна масі через F = m * a, оскільки сила F (сума опору повітря і тертя) і прискорення є постійними, незалежно від того, наскільки важкий велосипед.

Однак я вважаю, що прискорення взагалі не грає жодної ролі (оскільки швидкість не змінюється) і маса зменшується, оскільки сили моїх ніг збалансовані із силами опору (тобто F = F).

Звичайно, ми всі згодні з тим, що важчий велосипед 1. потребує більшої потужності для прискорення, а 2. важче рухатись вгору (це збільшує 1. кінетичну або 2. потенційну енергію, яку вам доведеться перекачати) ).

Хто ще знає про мої висловлювання? Я нічого про це не знайшов на форумі чи в Інтернеті. Будь ласка, поясніть!

якщо ви прискорите "річ" до швидкості V у теоретичному просторі, звільненому від будь-якої гравітації (звичайно, чим важче, тим більше енергії потрібно, бла-бла), вона збереже цю швидкість назавжди і назавжди (завдяки інерції)

Але зараз ви їдете на велосипеді по землі, і наш дорогий м'яч має багато привабливості (9,81 м/с2, бла)
Нехтування цією силою просто зробило б вашу модель розрахунку неправильною або, принаймні, більше не застосовною до реального світу.

певні сили (Luftwdst, Rollwdst, гравітація) уповільнюють ваш велосипед. чим важче це, тим менше сил діє (крім гравітаційного прискорення, завдяки Галлілею, але це зараз веде занадто далеко).
проміжний висновок: коли їде на велосипеді, сили працюють проти напрямку руху. їх можна підсумувати як вектор для ілюстрації.

тепер водій повинен протидіяти цьому ногами, тобто компенсувати негативне прискорення (спричинене вітром тощо).

але оскільки сила = маса * прискорюється, необхідна сила зростає пропорційно переміщеній масі.

Висновок: їзда на важкому велосипеді вимагає від гонщика більшої роботи.

1. Сила та прискорення водія протилежні силі та прискоренню вітру.
2. Величина двох прискорень повинна бути однаковою, щоб швидкість була постійною. Так само сили

Суть вашого розгляду полягає в тому, що вітер має певну потужність. Це не залежить від розміру колеса, і саме цю силу потрібно подолати.

Сила вітру над масою прискорюється = зміна швидкості => колесо стає повільнішим:
F = m. a

Якщо припустити, що зараз потужність вітру 20Н (номер будинку):

від F = m. a випливає:
-> Якщо маса більша, гальмівний ефект вітру на велосипеді + водій менше (у вас більше інерції, більше імпульсу, тому ви втрачаєте менше швидкості)
-> Якщо маса менша, гальмівний ефект вітру на велосипеді + водієві більший (у вас менше інерції, менше імпульсу, тому ви втрачаєте більше швидкості)

Що це означає для водія?
-> чим більший розмір, тим меншу швидкість за секунду він втратив. Але через більшу масу важче наздогнати втрачену швидкість (прискорити важкий велосипед). На щастя, йому зовсім не доведеться розганятися, бо він майже не втратив жодної швидкості.
F = m1 * a1

-> чим менша маса, тим легше компенсувати втрачену швидкість (легкий велосипед легше прискорюється). Але його невдача полягає в тому, що він повинен досягти більш високого прискорення, тому що він втратив більше швидкості, ніж його важкий друг через ту саму силу вітру.
F = м2 * a2

Зрештою, обидва водії повинні крутити педалі однаково сильно (прикласти до педалі однакову кількість сили). Логічно, тому що сила, з якою вам доводиться протидіяти, - це та сила, на яку вітер може впливати на вас -> і не залежить від маси. Тому що я можу виміряти/отримати його, наприклад, за допомогою вітрогенератора. Сила вітру не має нічого спільного з колесом.

(ви вже знаєте, що опір коченню зростає із збільшенням маси)

Обґрунтування:
По-перше, гравітація не відіграє ролі, як уже згадувалося вище, оскільки вона діє нормально до напрямку руху і, отже, не впливає на вектор швидкості. Винятком є, звичайно, підвищене тертя у маточинах тощо, але цим слід нехтувати.

Друге: Припустимо, що легкий та важкий велосипеди відрізняються один від одного лише своєю масою. Легким та важким колесам протидіє сила тертя (наприклад, опір повітря), тому легкі втратять більше швидкості, ніж важкі, оскільки мають більшу інерцію. Отже, навпаки, важкий також буде втрачати швидкість повільніше, а саме по відношенню до своєї інерції і, отже, своєї маси.
Це, звичайно, означає, що важкий велосипед не так легко гальмувати або розганяти, як легкий.

Нарешті: для того, щоб утримувати колесо на фіксованій швидкості, водієві потрібно лише компенсувати сили тертя.
Вони визначаються як F = m * a = (номер будинку) 100 N. (Негативне) прискорення, яке вони викликають у колесі, обернено пропорційне загальній масі a = F/m, що означає, що легкі колеса гальмуються сильніше, ніж важкі. Оскільки легкий велосипед також легше відчуває зміну швидкості завдяки зусиллю, яке застосовується водієм, яке, в свою чергу, лінійно залежить від маси системи, що прискорюється, маса зменшується.

Едіт: Спершу мені слід було прочитати пост зліва.

якщо ви дивитесь ТІЛЬКИ на опір повітря, ви маєте рацію.

але я не розумію, чому ти залишаєш гравітацію зліва:(

якщо ви дивитесь ТІЛЬКИ на опір повітря, ви маєте рацію.

але я не розумію, чому ти залишаєш гравітацію зліва:(

на рівній дорозі вона діє вниз, але не в напрямку руху.

тому немає різниці, натягую я 20 кг бетонного блоку або 10 кг бетонного блоку (з однаковою поверхнею опори та текстурою поверхні).
Я б не нехтував гравітацією;)

Ну маса вже відіграє певну роль (відношення F = m.a), але занадто мало. Хоча воно і незначне для опору повітря, тертя ступиці та тертя кочення залежать від маси, оскільки вони змінюють сили, що діють на неї.
Але, як зазначалося вище, замало. Чи можете ви порівняти це з тестом певних журналів, так що те, що вийде, вам доведеться дуже красиво збільшити: D
З повагою

При цьому питанні маса зменшується (тертя незначне)!

Бетонний блок, який ви тягнете, не є хорошим прикладом. Статичне тертя зростає із збільшенням маси, і це потім діє проти напрямку тяги.

Найпростіший спосіб уявити це: вектор, який є нормальним до іншого вектора, ніколи не може впливати на кількість цього іншого. Гаразд?

Едіт: Я просто зауважую, що початкове опублікування не є настільки зрозумілим, слід нехтувати тертям чи ні? так сказано, тертя ступиці та тертя повітря, але не опір коченню чи як?
Отже, якщо тертям не нехтувати, воно насправді буде дещо складнішим (більша маса, звичайно, трохи більше тертя у маточинах тощо), але все ж це навряд чи має значення.

.
Чи маса велосипеда відіграє роль у силі, яка використовується для підтримання постійної швидкості в реальному просторі?

якщо тертя виключено:

за цих обставин сила не потрібна.

з опором повітря: це не залежить від маси об’єкта, що рухається. (тобто зусилля, необхідні для підтримки швидкості, залишаються незмінними, незалежно від того, наскільки важким є велосипед).

Опір повітря залежить від швидкості вітру, герметичності, площі вітру та форми/поверхні предмета

Перш за все, дякую за відповіді. Звичайно, я відчуваю себе демократично підтвердженим простою більшістю, навіть якщо думки все одно суттєво розходяться .
btw: хто така Едіт: confused:

Едіт - відомий фізик, який любить переглядати свої внески. з цього випливає вираз "редагувати", якого не слід плутати із статевим актом з однойменною дамою .: D, згідно з новим написанням, процес написаний, тобто без h.

до речі, це стосується фізики, і колись демократія справді втратила нікс.

агаха. Едіт: Д. Я ось-ось упаду зі стільця.

На мій погляд, за важчим велосипедом легше встигати через інерцію. Повітряний опір однаковий для обох водіїв. Якби обидва припинили крутити педалі, легший велосипед швидше зупинився. Важкому велосипеду буде потрібно більше потужності, щоб досягти тієї ж швидкості, що і легкий.

Якщо мотоцикліст зараз однаково складний на обох велосипедах, а маршрут горизонтальний, а опір повітря обох мотоциклів + мотоцикліста однаковий, їздику доведеться трохи більше крутити педалі на легшому велосипеді (навіть якщо це навряд чи помітніше більше;)).

Важкий велосипед повільніше втрачає швидкість, тож ви маєте рацію. Однак завдяки своїй більшій масі він втрачає енергію так само швидко, як і легший. Обидва водії повинні вкладати однакову кількість енергії, щоб підтримувати швидкість постійною.

іншими словами. різниця енергій для двох швидкостей v1 та v2 більша для важкого велосипеда. І навпаки, це означає, що важкий велосипед втрачає повільнішу швидкість через свою інерційність, але втрати енергії залишаються незмінними для обох.

агаха. Едіт: Д. Я ось-ось упаду зі стільця.

Якщо мотоцикліст зараз однаково важкий на обох велосипедах, а маршрут рівний, а опір повітря обох мотоциклів + мотоцикліста однаковий, то їздити доведеться трохи більше крутити педалі на легшому велосипеді (навіть якщо навряд чи помітно більше;)).

Я повинен з вами не погодитися. До речі, це лише мислительний експеримент, оскільки ми не враховуємо відповідні сили, такі як тертя.

для подолання опору повітря (FL) обидва гонщики повинні застосовувати однакову силу, а саме контрсилу для:

A: проекційний екран
cw: безрозмірний коефіцієнт опору
v: швидкість вітру щодо тіла навколо нього
ρ: густина повітря

загадка нитка juhuuuu!: D
давайте подивимось, що я все ще знаю з давніх часів HTL * gG *

отже, якщо я правильно зрозумів завдання, мова йде про постійну швидкість. прискорення в позитивному або негативному напрямку відбуваються дуже рідко.;)

тож я б розпочав завдання про необхідну енергію.
Ш = Ж * с

Для того, щоб надати цілій речі якесь значення, ми ставимо силу опору повітря на 20Н і говоримо на відстані 10м. це призводить до необхідної енергії 200Нм

сила опору повітря F однакова для обох приводів, якщо я це правильно помітив, тому необхідна енергія також повинна вважатися однаковою.

якщо ma візьмемо тертя підшипників зараз
Я просто переглянув дані для підшипника 6201, я не думаю, що це настільки нереально.
ми припускаємо розподіл навантаження 50:50 і 2 підшипники на вісь
системна вага1 200 кг
системна вага2 400 кг
(щоб щось сталося: D)

підшипник 6201 має загальний момент тертя 0,00708 Нм при 50 кг
весь час 4 результати
0,02832 Нм

підшипник 6201 має загальний момент тертя при навантаженні 100 кг
0,0204 Нм
весь час 4 результати
0,0816 Нм

Отже, водіє 1, нашій малій вазі 200 кг потрібно 200,02832 Нм до цього моменту
та водію 2, нашій середній вазі з вагою 400 кг тут потрібно 200,0816 Нм

. щоб зберегти швидкість.

Зараз, звичайно, тертя між шинами все ще відсутнє. тут все це стає дійсно захоплюючим: D
Тепер ви, звичайно, можете все налаштувати так, щоб два водії знаходились у дорозі з різним тиском повітря. таким чином, щоб ваша контактна поверхня, і, отже, ваш момент перекидання через передній край спученого шматка шини, були однаковими. таким чином цю проблему можна було б вміло обійти!: D

Поглянувши таким чином, обидва можна вважати однаковими. Загалом, опір повітря залежить від квадрата швидкості, а тертя підшипника залишається майже лінійним у наших діапазонах швидкостей.

стільки про моє рішення: D;)

.
системна вага1 200кг
системна вага2 400 кг
.

це нарешті гідні, міцні велосипеди !: D

Отже, водіє 1, нашій малій вазі 200 кг потрібно 200,02832 Нм до цього моменту
та водію 2, нашій середній вазі з вагою 400 кг тут потрібно 200,0816 Нм
Fuxl

Тому я не думаю, що крутний момент і роботу можна просто додати, оскільки вони мають однакову одиницю, "шлях" крутного моменту відповідає (постійному) важелю важеля, а не охопленому шляху.

Далі цікаво, оскільки це актуально для практики в цьому контексті:
В експерименті з думками вони разом їздять на колінах (без смоктання). На короткий час обидва перестають ступати, бо їх відволікає приємна на вигляд дама на узбіччі дороги. Як вже було сказано деякими обізнаними, вони втрачають кінетичну енергію і сповільнюються. Через 5 секунд слини один біля одного ви помічаєте свій дефіцит швидкості і розганяєтесь до початкової швидкості.
Щодо питання: який з них попереду далі?: devil:

Насправді обидва будуть однаковими родичами. Більш повільний драйвер назад "втратить" енергію! Звичайно.

Але:
Енергія споріднених людей, яка «втрачається», насправді не однакова, оскільки зміна швидкості призводить до зміни опору повітря. (Як уже згадувалося вище, легший водій швидше стає повільнішим, тому раніше він мав менше опору повітря. Хоча він уповільнює більше швидкості, він споживає менше споріднених. Енергії)

Тож використовуйте інтегратор: devil:

Якщо мене обдурять, я здогадуюсь дозвіл
(Тертя кочення та тертя підшипників нехтується, враховуються лише повітряні сили)

PS: Все було сказано щодо самого питання!
Маса не має значення при постійній швидкості руху в площині, якщо не враховується опір коченню та тертя підшипника. (і цим можна знехтувати з кількох км/год, принаймні з RR.)
Вага не має значення, навіть якщо швидкість не є постійною, якщо маса залишається незмінною і вона рівна.
Якщо ви піднімаєтеся вгору чи вниз, маса, звичайно, є визначальною.

PPS: Я визнаю, що нелегко дозволити двом водіям однакової маси та різної ваги битись один проти одного;-)

З фізичної точки зору все все одно сказано, так?
. Але всі ми знаємо, що межі опору, яку повинен подолати або готовий подолати звичайний велосипедист, встановлені в їхніх головах. шишка:

. і там велосипедист явно втрачений у знанні свого важчого велосипеда і, отже, значно менш здатний => повільніший.;): підморгування: