Heavy roll downhill faster Velomobile forum
_vanessa
vo fyzike sme prešli zákonmi prípadu.
v = 9,81 m/s2 - už viete.
Ako domácu úlohu by sme mali premýšľať o tom, prečo sa ťažký cyklista valí z kopca rýchlejšie ako ľahký, všetky ostatné veci sú rovnaké.
Stojím na trubici, pretože hmotnosť alebo hmotnosť sa vo vzorci ani neobjaví. A „iné rovnocenné veci“ pre mňa znamenajú, že ťah dvoch je rovnaký.
Prečo je teda ťažkosť rýchlejšia?
Alebo to vôbec nie je a predpoklad je nesprávny (a teda úloha je akousi trikovou otázkou)?
_jan-friedrich köhle
> Prečo je teda ťažkosť rýchlejšia?
> Alebo to vôbec nie je a predpoklad je nesprávny (a úloha je akousi trikovou otázkou)?
Napríklad ak cyklista spadne zo svahu alebo je v stúpaní?
Ktoré sily pôsobia?
_Stefan
1.
Gravitácia oboch cyklistov zrýchľuje silou úmernou hmotnosti cyklistu.
Ťažší jazdec teda bude akcelerovať s väčšou silou ako ten ľahší.
2.
Ťažší vodič má väčšiu zotrvačnosť ako ľahší. To znamená, že na jeho zrýchlenie je potrebných viac sily ako pri ľahšom.
3.
Z 1. a 2. vyplýva, že obaja vodiči akcelerujú rovnakou rýchlosťou a tiež sa pohybujú, pretože vzťah medzi gravitáciou a zotrvačnosťou je rovnaký.
4.
Teraz prichádzajú 1., 2. a 3. správne, iba ak nie je odpor vzduchu.
V skutočnosti však existuje odpor vzduchu, ktorý spôsobuje, že ťažší Fagrer beží rýchlejšie ako ľahší.
Obaja vodiči ponúkajú čelnému vetru zhruba rovnakú oblasť útoku a teda zhruba rovnaký odpor.
Tento odpor je sila, ktorá pôsobí proti akceleračnej sile.
Táto sila je dôležitejšia pre ľahšieho vodiča, pretože všetky ostatné sily sú u nich nižšie ako u ťažších.
Dúfam, že vám to pomôže
_vanessa
>> Prečo je teda ťažkosť rýchlejšia?
>> Alebo to vôbec nie je a predpoklad je nesprávny (a úloha je akousi trikovou otázkou)?
> Nie.
> Ak cyklista spadne zo svahu alebo je v stúpaní?
> Ktoré sily pôsobia?
Mala by to byť sklonená rovina, takže * jazdí * (nie: padá) dolu svahom.
Ale je to naozaj tak, že „ťažkosť“ je silnejšie priťahovaná/akcelerovaná (ohromená!)?
Aký vzorec môžem použiť na výpočet rýchlosti?
Myslel som si, že Gallilei ukázal, že všetky veci padajú rovnakou rýchlosťou, bez ohľadu na to, aké sú ťažké (ak neberiete do úvahy odpor vzduchu) - opäť ÚŽASNÉ!
Prosím pomôžte, ešte nie som naozaj múdrejší!
_felix
> Malo by to byť naklonená rovina, takže * jazdí * (nie: padá) dolu svahom.
> Je to ale tak, že „ťažkosť“ je silnejšie priťahovaná/zrýchľovaná (ohromená!)?
Väčšie masy priťahujú silnejšie, skontrolujte zákon gravitácie.
> Aký vzorec môžem použiť na výpočet rýchlosti?
Sila z kopca = odpor vzduchu + trecí odpor
> Myslel som si, že Gallilei ukázal, že všetky veci padajú rovnakou rýchlosťou bez ohľadu na to, aké ťažké sú (ak neberiete do úvahy odpor vzduchu) - opäť úžasné!
Áno, ak neberiete do úvahy odpor vzduchu. Potom obaja vodiči jazdia rovnakou rýchlosťou. V skutočnom živote však zohráva hlavnú úlohu odpor vzduchu, dostať sa nad 80 km/h nie je ľahké, vo vákuu som v tom okamihu mohol bezpečne jazdiť cez 200 km/h. Štefan to už veľmi dobre vysvetlil.
_vanessa
> Ahoj Vanessa,
> Je to takto:
> 1.
> Gravitácia zrýchľuje oboch cyklistov silou úmernou hmotnosti cyklistu.
> Takže ťažší jazdec je akcelerovaný väčšou silou ako ten ľahší.
==> ok, rozumiem
> 2.
> Ťažší vodič má väčšiu zotrvačnosť ako ľahší. To znamená, že na jeho zrýchlenie je potrebných viac sily ako pri ľahšom.
==> ok, rozumiem
> 3.
> Z 1. a 2. vyplýva, že obaja vodiči akcelerujú rovnakou rýchlosťou a rovnako aj valia, pretože pomer gravitácie a zotrvačnosti je rovnaký.
==> ok, rozumiem
> 4.
> Teraz prichádzajú 1., 2. a 3. správne, iba ak nie je k dispozícii odpor vzduchu.
> V skutočnosti však existuje odpor vzduchu, ktorý spôsobuje, že ťažší Fagrer beží rýchlejšie ako ľahší.
> Obaja vodiči ponúkajú prúdu vzduchu zhruba rovnakú oblasť útoku, a teda zhruba rovnaký odpor.
> Tento odpor je sila, ktorá pôsobí proti akceleračnej sile.
> Táto sila je dôležitejšia pre ľahšieho vodiča, pretože všetky ostatné sily sú u nich menšie ako u ťažších.
==> Tomu teraz nerozumiem. Dáte do vzájomného vzťahu dva (silové) vektory (sila smerom dole a odpor vzduchu). ale nemali by ste ich PRIDÁVAŤ. Potom by obom vyšlo to isté, však? Alebo kde je tu červ?!?
Vanessa
Dúfam, že vám to pomôže
_jenne
Tučný muž má určite viac vzduchu a valivý odpor .
Všeobecne: F = m * a (sila = hmotnosť krát zrýchlenie). Sila smerom dole je úmerná hmotnosti, zrýchlenie je pre obe rovnaké. Brzdnou silou je teraz odpor vzduchu (hovoríte, predpokladaný rovnako) a valivý odpor. Celkovo je sila smerom nadol mínus brzdná protisila väčšia, keď je ťažká, takže je rýchlejšia.
Vyskúšať: www.kreuzotter.de
j.
_jenne
PS: Zabudol som na zotrvačnosť, musím znova premýšľať;-).
j.
> Tučný muž má určite viac vzduchu a valivý odpor .
> Všeobecne: F = m * a (sila = hmotnosť krát zrýchlenie). Sila smerom dole je úmerná hmotnosti, zrýchlenie je pre obe rovnaké. Brzdnou silou je teraz odpor vzduchu (hovoríte, predpokladaný rovnako) a valivý odpor. Celkovo je sila smerom nadol mínus brzdná protisila väčšia, keď je ťažká, takže je rýchlejšia.
> Vyskúšať: www.kreuzotter.de
> j.
_felix
>> 4.
>> Teraz prichádzajú 1., 2. a 3. správne, iba ak nie je odpor vzduchu.
>> V skutočnosti však existuje odpor vzduchu, vďaka čomu je ťažší Fagrer rýchlejší ako ľahší.
>> Obaja vodiči ponúkajú prúdenie vzduchu zhruba v rovnakej oblasti útoku, a teda zhruba v rovnakom odpore.
>> Tento odpor je sila, ktorá pôsobí proti akceleračnej sile.
>> Táto sila je dôležitejšia pre ľahšieho vodiča, pretože všetky ostatné sily sú u nich nižšie ako u ťažších.
> ==> Tomu teraz nerozumiem. Dáte do vzájomného vzťahu dva (silové) vektory (sila smerom dole a odpor vzduchu). ale nemali by ste ich PRIDÁVAŤ. Potom by obom vyšlo to isté, však? Alebo kde je tu červ?!?
Nemôžete ich spočítať, odpor vzduchu vás neurobí rýchlejším. Sila z kopca pôsobí, ako už názov napovedá, dole svahom, odpor vzduchu brzdí, takže proti nej pôsobí. Odpor vzduchu sa zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou, sila z kopca zostáva rovnaká. Ak sú obidve rovnaké, rýchlosť sa už nezmení.
_felix
> PS: Zabudol som na zotrvačnosť, musím znova premýšľať;-).
Pri vysokých rýchlostiach to nevadí, pretože akcelerácia je len veľmi nízka.
_vanessa
> Dobrý deň
>>> 4.
>>> Teraz sú 1., 2. a 3. správny, iba ak nie je k dispozícii odpor vzduchu.
>>> V skutočnosti však existuje odpor vzduchu, ktorý spôsobuje, že ťažší Fagrer bude rýchlejší ako ľahší.
>>> Obaja vodiči ponúkajú prúdenie vzduchu zhruba v rovnakej oblasti útoku, a teda zhruba v rovnakom rozsahu odporu.
>>> Tento odpor je sila, ktorá pôsobí proti akceleračnej sile.
>>> Táto sila je dôležitejšia pre ľahšieho vodiča, pretože všetky ostatné sily sú u nich nižšie ako u ťažších.
>> ==> Tomu teraz nerozumiem. Dáte do vzájomného vzťahu dva (silové) vektory (sila smerom dole a odpor vzduchu). ale nemali by ste ich PRIDÁVAŤ. Potom by obom vyšlo to isté, však? Alebo kde je tu červ?!?
> Nemôžete ich spočítať, odpor vzduchu vás neurobí rýchlejším. Sila z kopca pôsobí, ako už názov napovedá, dole svahom, odpor vzduchu sa spomaľuje, takže pôsobí proti nemu. Odpor vzduchu sa zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou, sila z kopca zostáva rovnaká. Ak sú obidve rovnaké, rýchlosť sa už nezmení.
> Felix
Môžete ich spočítať, ale LuWi má negatívne znamenie.
Vanessa
_jenne
Uľahčím si to, len som to skopíroval u Kreuzottera). Je to hračka (myslím kopírovanie;-)).
j.
Najdôležitejšie vzorce:
Nasledujúce rovnice pre výkon a rýchlosť pokrývajú všetky základné komponenty odporu: valivý odpor, odpor vzduchu (vrátane rýchlosti vetra), mechanické straty a prípadne stúpavosť.
| moc | |
| V. | rýchlosť |
| W. | Rýchlosť vetra |
| T | Teplota (Kelvin) (ovplyvňuje hustotu vzduchu) |
| HNN | Výška nad morom (ovplyvňuje hustotu vzduchu) |
| rho | Vzduchotesnosť |
| rho_0 | Hustota vzduchu na úrovni mora pri 0 ° Celzia |
| P_0 | Tlak vzduchu na úrovni mora pri 0 ° Celzia |
| m | Hmotnosť bicykla (ovplyvňuje valivý odpor a silu z kopca a normálnu silu v stúpaniach) |
| M. | Hmotnosť vodiča (valivý odpor; stúpanie; ovplyvňuje tiež čelnú oblasť vodiča objemom tela) |
| A. | Celková čelná plocha (bicykel + vodič) |
| Cw | Koeficient odporu |
| G | Zrýchlenie v dôsledku gravitácie |
| Cr | Koeficient valivého odporu |
| Cm | Mechanické straty: súčiniteľ straty pohonu a šmyku („šmyk v pneumatike“ je počuť napríklad ako ozvenu, ak pri jazde pozdĺž zvislej steny šliapete prudko do nízkej rýchlosti) |
| stg | Sklon (v percentách) |
| rho = rho_0 * (273/T) * e -rho_0 * g * HNN/P_0 | (Hustota vzduchu podľa barometrického vzorca nadmorskej výšky) |
| (Sila z kopca plus normalizované valivé trenie v naklonenej rovine) |
Rozlíšenie podľa V:
_jenne
>> PS: Zabudol som na zotrvačnosť, musím znova premýšľať;-).
> Na vysokých rýchlostiach to nezáleží, pretože akcelerácia je len veľmi nízka.
Dobre, jedz zakázané.
j.
_ingmar
>> Dobrý deň
>>>> 4.
>>>> Teraz prichádzajú 1., 2. a 3. správne, iba ak nie je odpor vzduchu.
>>>> V skutočnosti však existuje odpor vzduchu, ktorý spôsobuje, že ťažší Fagrer bude rýchlejší ako ľahší.
>>>> Obidvaja vodiči ponúkajú čelný vietor zhruba s rovnakou oblasťou útoku, a teda zhruba s rovnakým odporom.
>>>> Tento odpor je sila, ktorá pôsobí proti akceleračnej sile.
>>>> Táto sila je dôležitejšia pre ľahšieho vodiča, pretože všetky ostatné sily sú u nich nižšie ako u ťažších.
>>> ==> Tomu teraz nerozumiem. Dáte do vzájomného vzťahu dva (silové) vektory (sila smerom dole a odpor vzduchu). ale nemali by ste ich PRIDÁVAŤ. Potom by obom vyšlo to isté, však? Alebo kde je tu červ?!?
>> Nemôžete ich spočítať, odpor vzduchu vás neurobí rýchlejším. Sila z kopca pôsobí, ako už názov napovedá, dole svahom, odpor vzduchu brzdí, takže proti nej pôsobí. Odpor vzduchu sa zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou, sila z kopca zostáva rovnaká. Ak sú obidve rovnaké, rýchlosť sa už nezmení.
>> Felix
> Myslím, že ich môžete spočítať, ale LuWi má negatívne znamenie.
> Vanessa
Máte pravdu, môžete pridať, ak je negatívny.
Docela jednoducho, sila z kopca rastie s hmotnosťou, (ak stále myslíme na odpor vzduchu, potom určíme: osoba sa skladá približne z guľôčok, to znamená: hmotnosť rastie zhruba kubicky (^ 3) s polomerom/priemerom osoby), ten ťažší má väčšiu silu z kopca, ale menší odpor vetra, pretože odpor vetra zhruba závisí od prednej_povrchu_ a ten rastie približne kvadraticky s polomerom/obvodom (s uvedenými guľkami;-)).
Faktory nebudú správne: veľmi blízko: pretože odpor vetra (plocha prierezu), keď sa človek „zväčšuje/zväčšuje“, nerastie tak rýchlo ako hmota, pridanie sily z kopca + negatívny vektor sily vetra (pozri vyššie) pre ťažších ľudí, pri vyšších rýchlostiach iba nula. (až potom osoba prestane akcelerovať)
Teraz už chápete, prečo sa turné páči cyklistom?:-D
_vanessa
===> Ak sa všetky sily u 0 sčítajú - * pohybuje sa * (napísali ste: zrýchľuje), stále sa pohybuje? Takže bez sily? To by bolo skvelé.
Vanessa
===> Predpokladom bolo, že sa tieto dva IBA líšia hmotnosťou. Tu predpokladáte rozdiel v ploche/objeme.
Koniec je však jasný:
Ak sa obaja líšia IBA hmotnosťou a inak je VŠETKO rovnaké, POTOM sa kotúľajú dole svahom rovnakou rýchlosťou.
Otázka je teda trochu neznáma.
Aj tak ďakujem!
Vanessa
> Teraz už chápete, prečo sa turné páči cyklistom?:-D
> Zdravím Ingmar
_jenne
> Áno, ak nezohľadňujete odpor vzduchu. Potom obaja vodiči jazdia rovnakou rýchlosťou. V skutočnosti však hrá hlavnú úlohu odpor vzduchu,
Áno Vo vákuu je pružina rovnako rýchla ako lopta, pretože nemá žiadny odpor vzduchu. Pri rovnakom tvare a hmote by museli 2 telá padať rovnakou rýchlosťou do vzduchu - alebo nie? To je otázka. . Tento bicykel môže tiež znamenať rozhodujúci rozdiel, pretože to by vo všeobecnosti malo byť. nesmú byť proporcionálne menšie ako vodiči.
Ďalším dôvodom: ťažký vodič je len tučný a nie primerane vyšší.
Pokiaľ by ale mal byť odpor vzduchu podľa špecifikácií Vanessy rovnaký, tak je to už hotové. Je to ako rozdiel medzi dutou a plnou guľou v prípade.
j.
_jenne
> Ale koniec je jasný:
> Ak sa títo dvaja líšia IBA svojou hmotnosťou a inak je VŠETKO rovnaké, POTOM sa kotúľajú zo svahu rovnakou rýchlosťou.
Nie, nie v tom presnom prípade. Pri tej istej rýchlosti, najlepšie, iba keď je zodpovedajúcim spôsobom väčší odpor vzduchu.
j.
_vanessa
@ jenne: z kopca dole: váha rýchlejšia?
>> Ale koniec je jasný:
>> Ak sa obaja líšia IBA hmotnosťou a inak je VŠETKO rovnaké, POTOM sa kotúľajú dole svahom rovnakou rýchlosťou.
> Nie, nie v tomto presnom prípade. Pri rovnakej rýchlosti, najlepšie iba vtedy, ak je zodpovedajúcim spôsobom väčší odpor vzduchu.
> j.
Ale! Prečítajte si Stefanov príspevok znova.
Vanessa
_jenne
Re: @jenne: valiť sa z kopca: ťažšia váha rýchlejšie?
>>> Ale koniec je jasný:
>>> Ak sa títo dvaja líšia IBA hmotnosťou a inak je VŠETKO rovnaké, POTOM sa kotúľajú zo svahu rovnakou rýchlosťou.
>> Nie, nie v tom presnom prípade. Pri rovnakej rýchlosti, najlepšie iba vtedy, ak je zodpovedajúcim spôsobom väčší odpor vzduchu.
>> j.
> Áno! Prečítajte si Stefanov príspevok znova.
Nie! Prečítajte si Stefanov príspevok znova.;-)
Ak zahrniete odpor vzduchu „inak je VŠETKO rovnaké“, neskĺzavajú sa pri rovnakej rýchlosti.
j.
_vanessa
Re: @jenne: valiť sa z kopca: ťažšia váha rýchlejšie?
>>>> Ale koniec je jasný:
>>>> Ak sa títo dvaja líšia IBA hmotnosťou a inak je VŠETKO rovnaké, POTOM sa kotúľajú zo svahu rovnakou rýchlosťou.
>>> Nie, nie v tom presnom prípade. Pri rovnakej rýchlosti, najlepšie iba vtedy, ak je zodpovedajúcim spôsobom väčší odpor vzduchu.
>>> j.
>> Áno! Prečítajte si Stefanov príspevok znova.
> Nie! Prečítajte si Stefanov príspevok znova.;-)
> Ak zahrniete odpor vzduchu ako „inak je VŠETKO rovnaké“, nezvalí sa rovnakou rýchlosťou.
> j.
Jenne, máš pravdu.
Bude to zaujímavá lekcia fyziky.
Možno nás prinútia, aby sme na svahu vykonali praktické skúšky valcovania. Jenne, prispievaš dvoma kolieskami;-))? S/bez zadnej časti/kapoty.
Vanessa