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骑自行车摩擦力方向

来源:baiyundou.net   日期:2024-07-29

作者:欢喜哥削苹果

在现代自行车世界中,每个人都在“获得空气动力”。

新的自行车技术和讨论的很大一部分是关于优化我们的自行车、配件以及我们在自行车上的位置,

以最大限度地减少空气动力阻力,从而节省一些宝贵的功率。

此外,空气动力学对职业自行车战术的影响不可低估,

大型比赛中骑手的大量行为归因于最大限度地减少阻力。

但什么是阻力呢?空气动力学实际上有多大区别?

在本内容中,我将为你提供有关获得空气动力的完整内幕。我们将涵盖:

  • 什么是自行车阻力?

  • 空气动力学对性能有多大影响?

  • 如何获得空气动力

  • 空气动力学如何影响骑行策略?

一起来看!

一、骑行中什么是阻力

阻力是指空气引起的运动阻力。

但这是怎么发生的呢?

当你在无风的情况下骑自行车时,你相对于空气以恒定的速度移动。

你基本上是直接进入空气分子,导致它们撞击你并弹开,或者在你周围移动。

这会对您的运动产生两种不同的阻力:压力阻力和表面摩擦阻力。

二、压力阻力

对于骑自行车的人来说,这可能是阻力的主要形式。

让我们考虑一下骑自行车的人在静止的空气中骑行。

当他们的身体、脸部和自行车撞击空气分子时,每个单独的分子都会对自行车系统的前部区域施加力。

当然,这些力中的每一个都是微小的。

然而,当你把每个粒子的贡献加起来时,这根本就不重要。

这会导致骑手前表面前方的气压更高,因为单位面积的力更高。

这些分子还会在骑手和自行车周围移动,减慢它们的速度,

从而导致骑手身后每个区域的颗粒减少。这导致了压力较低的区域。

因此,当骑车人前后存在压力差时,就会产生压力阻力。

这种压力差会对骑车人产生阻力,其作用方向与其运动方向相反,称为压力阻力。

可以通过三种方式减少压力阻力:

减少与空气的正面面积,降低骑手的速度,以及制造具有特定形状的自行车,

以优化自行车周围的空气流动,确保分子不会显着减慢他们绕过它。

三、表面摩擦阻力

当分子在骑手周围移动时,它们会沿着表面滑动。这

种滑动动作会产生平行于骑乘者两侧的摩擦力,即与运动方向相反的摩擦力。

通过改变自行车的制造材料以及表面的形状,可以最大限度地减少表面摩擦阻力。

例如,这就是骑自行车的人穿莱卡的原因:最大限度地减少皮肤摩擦阻力。这也是高尔夫球有凹痕的原因。

四、空气动力学对骑行性能有多大影响

物体的空气动力学是指空气在其周围流动的方式,及其对表面摩擦和压力阻力的潜在阻力。

从本质上讲,阻力是骑自行车者最大的敌人。

当速度低至 15 公里/小时(9 英里/小时)时,阻力已经成为骑手运动的主要阻力。

当速度高于 40 公里/小时(25 英里/小时)时,阻力所产生的阻力比例会上升到90%。

即使在 20 公里/小时的速度下,超过一半的能量都用于克服空气动力阻力。这样可以节省很多功率!

这就是为什么我们看到自行车设计理念发生了这样的转变:

现在每个人都优先考虑自行车的空气动力学性能。

即使在轻量级攀岩自行车的情况下,我们也看到了提高其空气动力学品质的转变。

一般来说,它们提供的好处远远大于减轻重量或改变自行车的机构。

五、如何“获得空气动力”

显然,作为骑自行车的人,减少阻力极其重要。但实际上你是如何做到的呢?

获得空气动力本质上由两个部分组成:减少自行车的空气动力阻力,以及减少骑手自己的空气动力阻力。

六、了解空气动力学自行车

空气动力自行车是什么样子?

空气动力公路自行车在制造时牢记一件事:最大限度地减少阻力。

空气动力学公路自行车通常由碳纤维制成。

部分原因是碳纤维比铝和钢等其它材料更容易成型,而铝和钢必须拉制成管。

为了最大限度地减少压力阻力,空气动力学公路自行车将尽可能薄,从而减少其正面面积。

这些管子通常还采用机翼(飞机机翼)的形状,以减少空气分子沿自行车表面移动时减速的量,从而导致前后压力差较小。

为了最大限度地减少表面摩擦阻力,空气动力公路自行车通常会在微观尺度上进行纹理处理,

使其具有更少的表面来对空气施加摩擦(就像高尔夫球有凹痕一样,但要程度较轻)。

空气动力公路自行车在降低压力阻力方面非常有效,以至于主要阻力实际上是表面摩擦阻力,就像机翼上的阻力一样。

七、获得空气动力

如何最大程度地减少骑手对自己的阻力

到目前为止,骑手的空气动力学品质在减少自行车阻力方面发挥着最大的作用。

事实上,自行车上大约 80% 的阻力来自骑手的身体。

这通常可以通过两种方式最小化。

第一个是通过莱卡、使用气动鞋和头盔及及刮腿毛来减少皮肤摩擦力(尽管最后一个差异非常小)

第二个,也是迄今为止获得空气动力最重要的方面,是减少通过在自行车上的位置的压力阻力。

事实上,仅通过改变你的位置,你的表现就可以提高高达 20%。例如,在计时赛或比赛中,这是巨大的。

为了在自行车上采用空气动力位置,需要最小化您的正面面积。

第一步是将手的位置从横杆或头罩移至下垂处。

这会改变你的身体姿势,从基本直立变为更加折叠。

然后,你可以尝试尽可能保持背部挺直。此外,如果你想获得真正的空气动力,那么你需要稍微低下头。

不过,根据 UCI 的说法,这是你能安全到达的极限。

八、空气动力学如何影响骑行策略

职业自行车运动中涉及的大量策略都与空气动力学有关。

如果你处在和另一个骑手的“滑流”中的地方,从而减少你在骑行时感受到的空气动力阻力。

这是有效的,因为当第一个骑手在空中移动时,他们会受到压力阻力。

这意味着它们后面的压力将显着降低,这被称为滑流。

因此,后一个骑手的压力阻力会更低,因为他们前面的压力显着降低。

事实上,通过仅对单个骑手进行牵引,你可以将空气动力的阻力减少50%

在主车组后面进行牵引会带来更显着的收益,阻力减少高达 94%!

我们在职业自行车赛中经常看到这样的情况,有些主力竞争者会在自己的选手后面骑,以节省体力。

前面的队友会经常轮换,以保持主力竞争者的高速。

另一个例子是在冲刺结束时。

冲刺引出本质上是骑手首当其冲地承受阻力,以便让后面的骑手保存能量,以便在冲刺时产生强大的加速。

此外,在侧风较强的日子里,我们经常会看到骑行者组成“梯队”。

骑行群组将在此处将自己定位为与风向平行(即穿过马路),

以保护骑行群组的领导者免受最严重的强大侧风的影响。

我们看到空气动力学影响自行车装备的一个主要情况是在计时赛期间。

在这里,骑手经常使用专用的计时自行车代替公路自行车,以尽量减少自行车的阻力。

这些是极其空气动力的公路自行车,通常使用盘式车轮(可减少车轮上的表面摩擦)和空气动力车把。

此外,在精英自行车手中,将最佳计时赛自行车手与其他自行车手,

区分开来的主要因素之一是他们采用并保持极其符合空气动力学的位置的能力,这对他们的表现有巨大影响。

九、那么,你应该选择空气动力吗?

如果你想变得更快:是的!

现代自行车运动很大程度上与空气动力学有关,而对空气动力学的追求永无止境。

随着技术的不断改进,阻力将进一步降低,可能带来的收益是巨大的。

因此,无论你是多么认真的自行车手,都值得获得空气动力!

在同样的努力下,骑行速度将会更快。谁不想要这样?

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广素程1860骑自行车前进时.前轮与后轮收到的摩擦力的方向分别是什么? -
公美齐18280129948 ______ 一. 总结 : 1. 骑行时,前轮受向后摩擦力,后轮受向前摩擦力. 2. 扶行时,前、后轮皆受向后摩擦力. 二. 分析: 1. 骑行: (1)后轮:作为主动轮,是施力物体.因轮子受脚力驱动,轮胎上的与地面接触点有向后移动的趋势,摩擦力的方向...

广素程1860骑自行车时,前轮和后轮与地面产生摩擦力的方向.为什么? -
公美齐18280129948 ______[答案] 前轮的:向后 后轮的:向前(骑行时),向后(滑行时) 骑行时,后轮是主动轮,与地面接触的部分相对地面要向后运动,使地面给车一个向前的摩擦;推动车前行,前轮是被动轮,被推着前进,要向前运动,地面对它的摩擦力向后.

广素程1860骑自行车时摩擦力朝哪个方向 -
公美齐18280129948 ______ 自行车是后轮驱动,当你踩踏板时,前轮子受到向前的力,所以摩擦力向后.后轮子受到向后的力,所以摩擦力向前.

广素程18601.骑自行车时,前后轮的摩擦力方向是怎样的?怎么判断?2.在地球上,人类有受到静摩擦力吗?为什么? -
公美齐18280129948 ______[答案] 1.后轮是动力轮,摩擦力提供向前的动力 后轮自由转动,受到向后的摩擦力 你向前踏踏脚板,轮子相对于地面向后运动,摩擦力向前 前轮受阻力,既向后摩擦力 2.不一定.摩擦力在最大静摩擦力范围内在水平方向和所受的外力平衡,故没有水平方向...

广素程1860自行车车轮摩擦力方向前轮和后轮.并说明原因. -
公美齐18280129948 ______[答案] 当我们骑在自行车上时,由于人和自行车对地面有压力,轮胎和地面之间不光滑,因此自行车与路面之间有摩擦,自行车为何能前进,这是依靠后轮与地面之间的摩擦而产生的,这个摩擦力的方向是向前的.那前轮的摩擦力是干什么的?阻碍车的运动...

广素程1860关于自行车摩擦力的方向 -
公美齐18280129948 ______ 1996?初中?初中的话差不多知道点就行了,没必要深入.我这个问题高二才弄懂 单车中后轮是主动轮,前轮是被动轮 踩踏板时 链条使后轮向后滚 如果把轮看做很多个点的话 每个点都有向后运动的趋势 因此地面对每个点的摩擦力向前 - 而前...

广素程1860自行车前后轮的摩擦力方向如何?为什么? -
公美齐18280129948 ______[答案] 要分情况. 自行车匀速和加速的时候,摩擦力前轮向后,后轮向前. 自行车不用力骑或者刹车减速的时候,两个摩擦力都象后.

广素程1860探究自行车前后轮所受摩擦力推自行车时,自行车前后轮所受摩擦力是什么方向?在骑自行时呢?无论是骑自行车还是推自行车,自行车的轮子不都是向后转... -
公美齐18280129948 ______[答案] 推时前后轮都向后为阻力.骑时前轮向后,后轮向前,后轮的磨擦力正是自行车前进的动力,而前轮的磨擦力则是前进的阻力. 整个人车系统是向前运动的,所以受到的磨擦力是向后的,要考虑整体.

广素程1860骑车时 摩擦力的方向 举例说明 -
公美齐18280129948 ______ 用力方向和摩擦力方向是相反的,才能推动物体前进.骑车时后轮是向后用力的,所以摩擦力向前,推动车子前进.但是前轮的正好相反,摩擦力向后,使车轮转动,

广素程1860地面对自行车两个轮子的摩擦力分别向哪? -
公美齐18280129948 ______ 骑车时给后轮的摩擦力向前,给前轮的摩擦力向后. 因为后轮是主动轮,前轮是从动轮.顾名思义,后轮是利用地面给的摩擦力向前运动,故摩擦力方向向前;前轮是被迫向前运动的,故地面要阻碍这种运动,所以摩擦力方向向后. 推自行车时,两个轮子都是被迫向前的,所以摩擦力方向均向后.

(编辑:自媒体)
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