Bisikletten ve fizikten anlayanlara bir soru (ağırlık-hız ilişkisi)

Arkadaşlar çokta şey etmemek lazım aşağı yukarı 14 kg çelik bisikletim ve 9 kg yol bisikletim mevcut size tek diyebileceğim şey dişli konbinasyonu çok önemli sürekli eğim tırmanacaksanız rublenin büyük olması şart ayrıca 9 kg karbon mtbde sürmüşlüğüm mevcut yani size diyeceğim ne kadar para o kadar köfte kısaca.

@e2a4


Yıllardır, hissiyatlarımız ve tecrübelerimiz sonucunda edindiğimiz bilgilerin, fiziğin içinde olan biri tarafından onaylanıp ispatlanması iyi geldi Bu maddelerin her birini "hissi" olarak biliyordum fakat ispatlanması hoşuma gitti İnsan huzur buluyor!

Bu durumda, aralarında ciddi ağırlık farkı olan birden fazla bisiklete sahip olanların durumu daha zor olabilir. Eğer ağır olanı antreman ve diğerini yarış, performans vb. kullanıyorsa sorun yok. Ama benim gibi çok amaçlı kullananlar ise, gireceği her yola ve her sürüş koşuluna ağırlığına alışık olduğu bisiklet ile gireceği için sonuçtan daha emin olur ve beklenmedik efor harcaması başına pek gelmez. Meseleye birde spor ve performans açısından bakarsak, nisbeten ağır bisikleti olanlar daha çok kalori harcar, daha formda olur ve hafif bisiklet yada zorlaşan koşullarda daha üst performans sergilerler.

Enerjinin korunumu ilkesine gõre A ve B noktaları için sürtünmeli eğik düzlemde (eğik düzlem olarak A noktasını h yüksekliğinde ,B noktasını Eğimin bittiği noktadaki düzlemde düşündüğümüzde eğik düzlemi ekranda çizemediğim için)
A ve B noktaları için Enerjinin korunumu ilkesi
mgh=1/2 mV2 +FsX
mgh=1/2 mV2+kNX
mgh= 1/2 mV2+kmgcos(alfa)X
İle formülüze edildiğinde " m" lerin sadeleştirildiği görülür.Buradan aynı h yüksekliğindeki A noktasından serbest bırakılan( kuvvet uygulamayan) iki farklı ağırlıktaki iki bisikletçi Düzlükteki B noktasından aynı hızda geçer!

Formülasyonda hata var ise hatayı yine formülle göstermenizi rica ederim

Fs= sürtünme kuvveti
k= sürtünme katsayısı
Alfa=cisme etki eden ağırlığın eğik düzlem ile yaptığı açı

X= cisme uygulanan sürtünme kuvvetinin etkidiği mesafe

Küçük aynakol büyük ruble ile her yokuş çıkılır. Örneğin 53-39 11-25 oranlı 8 kg yol bisikleti ile 1 km sonra bisikleti eline alan yeni kullanıcı 48-34-26 aynakol11-32 ruble ile heryeri fıtı fıtı çıkabilir. Ağırlık bu işin show kısmı. Sıralamak gerekirse
1 uygun dişli oranları
2 aerodinami
3 ağırlık
Ama en önemlisi bacak

@hamlet2006

Teorik olarak hesap doğru ama pratikte dünya atmosferi içinde ağır cisim daha çok hızlanır. Bunu söylerken her iki cismin aynı maddeden oluştuğu, aynı şekle sahip olduğu sadece birinin diğerinden aynı şekil oranlarını korunmak şartıyla daha büyük olduğunu, yani kütlesinin daha fazla olduğunu farzediyorum. ( mesela bir cisim diğerinin en-boy-yükseklik olarak 2 katı dolayısıyla kütlesi 8 katı ). Tabii bir de sürtünme denkleminin belirtmiş olduğun gibi lineer olması için eğik düzlem yüzeyinin yeterince sert olması gerekir ( mesela tren rayı yüzeyi gibi )

Aklına yatmadı mı ? Şunun nasıl olduğunu bir düşün :

G3 mermisinin namlu çıkış hızı 800 m/s. G3 mermisi en fazla 1500-2000m mesafeye düşer (isabetli mesafesi 400m)
120mm tank topunun standard mermisinin namlu çıkış hızı 800 m/s. Tanklar 15-16km mesafeye kadar bombardıman yapabilir.
Her iki merminin şekli ve yoğunluğu benzerdir (aslında tüfek mermisi tamamen metalden oluştuğu için daha yoğundur), her iki merminin de hedefine ulaşmak için namludan çıktığı anda sahip olduğu kinetik enerjiden başka bir itici gücü yoktur

@antikaBu dedikleriniz sadece yokus asagi giderken gecerlidir diye dusunuyorum duz zeminde giderken bisiklet ve bizim herhangi bir birikmis potansiyal enerji durumumuz yok , tabi ki yokus asagi giderken ayni tasarima sahip biri daha agir iki bisikletten agir olan daha hizli gidecektir cunku kutleye etki eden surtunme kuvveti tasarimlar ayni olmasi durumunda ayni olacak fakat ayni buyuklukteki kuvvetin uygulandigi kutle degisecegi icin agir bisiklet dediginiz gibi hizli gidecektir ama sadece yokus asagi olacak sekilde.

Dilim dondugunce ben de soruyu cevaplamak isterim , ayni surucu ayni tasarim ve ozellikteki biri daha agir iki bisikletin hiz karsilastirmasi soyle olacaktir :

Yokus asagi : az once acikladigim gibi agir olan hava direnc kuvveti/kutle oranindan dolayi daha hizli gidecektir.

Duz zemin : agir ve hafif olan bu iki bisikletin ayni guc ile hiz farki ise (lastiklerin de ayni oldugunu kabul ediyorum , konuda tek fark net agirlik olarak belirtilmis) lastiklerin tasimasi gereken net agirlik(bisiklet+surucu) agir olan bisiklette daha fazla olacagi icin lastikler daha fazla sekil degisimine maruz kalicak ve lastigi dondurmek icin harcagidimiz guc daha fazla olacaktir. Yani evet hafif bisiklet agira gore lastik sekil degisiminden dolayi daha hizli gidecektir. Ama donme direnci aerodinami grafiklerinden tahmin edebileceginiz uzere 3 4 kilogramlik degisimlerle bariz farklar gorulmeyecektir.

Yokus yukariyi ise tartismaya gerek yok diye dusunuyorum[emoji3]

Sahsen makine muhendisligi ogrencisiyim boyle konulari da severim eger hatam varsa veya akliniza yatmayan biyer arastiralim net bi bilgi ortaya cikartmis oluruz[emoji4]

_________________________________________
Hobi olarak yaptığım gezilerimi ve diğer videolarımı paylaştığım YouTube kanalım: (link)

@hamlet2006
@furkanbr Bunu yorumlayıp formülize edebilir misin?
Bisikletçilere etkiyen aerodinamik kuvvetlerin ve yüzey alanlarının eşit olduğu varsayımı ile düşünebilirsiniz.

@furkanbr

Enerjinin korunumundan bahsediyorduk. Ama illa merak ediyorsan aynı hızla aynı yokuşa giren 2 bisikletçiden her ikiside pedala basmamak koşuluyla, ağır olanı daha yukarı çıkar, dünya atmosferinde. Pedala bastığınız andan itibaren sisteme enerji iletmiş olursunuz, enerji korunumu falan kalmaz ortada.

@hamlet2006

Top mermisi ile tüfek mermisinin menzil farkını açıklamak kolay : top mermisinde, hava sürtünmesine konu alanının her birimi başına düşen enerji miktarı tüfek mermisininkinden çok daha fazladır.

Örnek : G3 mermisinin önden bakınca kesiti cm2 vardır yoktur, ağırlığı 100g yoktur. Top mermisi önden 100 cm2 olsa ağırlığı 10kg falan olduğu için hava sürtünmesine konu alan başına 10 kere daha fazla enerji ihtiva eder, dolayısıyla menzili de uzundur.

@selim82En beğendiğim cevap bu oldu. Hatta okuyunca güldüm [emoji23] Olay bu kadar basit işte [emoji57] Tabi bu işi mükemmel derecede yapmıyorsanız.

Cemal Ç.

@hamlet2006Tabi ki elimden geldiginde yorumlamaya calisirim. Fotografta da az cok belirttigim gibi yaptiginiz islem cokta yanlis degil kutleyi onemsemeyebiliyoruz ama bir sartla HAVA DIRENCI OLMADAN. Soyle ki agirligi hic fark etmeksizin iki cismi biraktiginizda boslukta mesela havasiz bir ortamda ayni anda yere dusey bu egimli bir zeminde de ayni sekilde gecerlidir. Youtubeda bunun orneklerini bulabilirsiniz. Olusturdugunuz formule eger ki direncleri yani hava ve lastik direncini eklersek kutleyi onemsiz kilan bir denklem cikmiyor karsimiza fotografta da gorebilirsiniz.

Sayilarla aradaki farki gormek isterseniz anlik hava direncinin 10N oldugu bir hizdaki anlik ivmeyi hesaplayabiliriz. 10kglik bisikletin anlik ivmesi 0.3256 m/s^2 iken 13 kg bisikletin ayni hizdaki ivmesi 0.3302m/s^2 olacaktir.

_________________________________________
Hobi olarak yaptığım gezilerimi ve diğer videolarımı paylaştığım YouTube kanalım: (link)

@furkanbr Gerçekten sizinle bir yerlerde buluşacağız
H dediğiniz hava direncinin formülünde ''m'' var mı?Anladğım kadaryla m ye bağlı değil.

L Dönme direncinden kastınız Fs(sürtünme kuvveti) mi?

Hayir yok sadece tasarima bagli yani buyuklugune sekline vs. L dedigim de lastigin donerken ugradigi sekil degisiminden dolayi olusan surtunme kuvveti. Net bi bilgiye ulasilmasi zaten onemli olan[emoji4]

_________________________________________
Hobi olarak yaptığım gezilerimi ve diğer videolarımı paylaştığım YouTube kanalım: (link)

@furkanbr


a=(mgsinalfa-(L+H))/m
Bu formulde dediğiniz gibi H m ye bağlı olmadığı için formulde m yi sadeleştiremeyiz.



Hava direncini dikkate aldığımız da m yi dikkate almalıyız.

Ağırlık işini ağır arkadaşlara soracaksınız... Mesela ben
Yol bisiklete başladığımda 110 kilonun üzerindeydim, 65 - 70 kg lık arkadaşlar profesyonel bile olsalar, bisiklette ağırlık ne demek anlayamazlar. "sırtlarına 2 damacana su 19 kg +19 kg" bağlanırsa belki
İnişlerde ağırlık ilaçtır, tırmanışlarda Zehir.
Herkes deli gibi pedal çevirirken, inişlerde kilolu bisikletçi oturarak bile hepsini geçer... fakat tırmanışlarda kilolu arkadaşların yapabileceği hiçbirşey yoktur. Yerçekimi kuvveti affetmez.
çok çok rüzgarlı açık alanlarda kilo yine avantajdır, inanın zayıf arkadaşlar her tır geçişinde bırakın bisiklet sürmeyi, yolda bile duramıyorlar, kilonun jant telleriyle de arası iyi değildir.

@hamlet2006Abi bu ne yav Bisiklet sürün bisiklet [emoji23][emoji23][emoji23]

Cemal Ç.

@CmlCLK Haklısın.Bu kış yattım:G=mg arttı

@CmlCLKSahsen 69-70 kiloyum ama 14.65 kiloluk bir mtb kullaniyorum ve agirligi umrumda bile degil cok egleniyorum o bana yeter[emoji4]

_________________________________________
Hobi olarak yaptığım gezilerimi ve diğer videolarımı paylaştığım YouTube kanalım: (link)

Mühim olan kütlesi,kilosu,alaşımı,ivmesi,torku,watı falan diyenler hep UCI yarışlarında arz-ı endam etmiyorlarsa " komşunun tavuğuna kaz muamelesi" yapıyordur.
Son toplamda seleye çıkıp düzenli pedal basarken(amatörse) kimse fiziği,kuantumu falan hesap etmez.
Akıl ve ruh sağlığınız için; bisikletinizi size uygun ölçülerde,bakımı yapılmış,uygun yol ve arazi şartlarında kullanıp keyif vermesi,mevsimine göre ekipmanla ve güvenli sürüş şartlarına uyarak sürmek yeterlidir.
Bibliofil,Adeofil v.b. takıntılara " Cylclofil" gibi bir takıntıya kapılmanın sınırlarında dolaşmaya hiiiçççç gerek yok...
Iki tekeriniz son nefesinize kadar dönsün,sağlıcakla kalın...

Biz yarışçı marışçı değiliz. Spor için, kendimizi geliştirmek için veya grup olarak bir şekilde bisiklete binen kimseleriz. %5 Fark etsin diye 2000 liralık bisiklet yerine 10.000 liralık bisiklet almak bu şartlarda pek de uygun değil. Kiminin hobisidir sever ister beğenir kullanmayacak olsa bile alır. Kiminin mecburiyeti vardır alır. Ama sana bana gelmez yaramaz bu ince hesaplar. Biz bisiklete binip 2 saat yol yapıp 22 saat dinlenen insanlarız

Bir de işin görsel ve psikolojik boyutları var. Pahalı bisiklet genellikle daha güzel görünür göze. Pahalı bisiklet aerodinamik açıdan da daha iyidir aksamları da daha iyidir daha kalitelidir. Aldığı paranın hakkını verir. Fakat biz, onun bize verebileceklerinden maksimum fayda sağlayabiliyor muyuz? Şu bisikleti alırsan %8 eğimli 100 km yolu 63 dakikada çıkarsın, bu bisikleti alırsan aynı yolu 68 dakikada çıkarsın. Peki tamam da o aradaki 5 dakika bana lazım değil ki. Aynı yolu 75 dakikada çıksam ne olacak?

Performans kaygısı olanların dikkate alacağı konulara sıradan kullanıcılar çok da değer atfetmemeli. Örnek almalı ve bilgi edinmeli elbette. Gelişen teknolojiyle her zaman bir adım öteye ilerleyebilen aerodinamik yapılar bisiklet teknolojisine artı değer katıyor olmasına rağmen gündelik kullanımlar için henüz pahalılar. Profesyonel ekipmanlar geliştikçe sıradan ekipmanların da kalitesi artacak ve maliyeti de azalacaktır. Pazar payı geliştikçe ürün çeşitliliği artarak son kullanıcıya yansıtılan fiyatlar düşecektir. Bu teknolojik gelişme hepimize fayda sağlayacaktır.