請問公路車換刀輪適合嗎?? - 單車

這種文章總是可以討論很久ˊ3ˋ

不才在此提出一些學習至今的見解



目前先不考慮風阻的問題，單純討論轉動慣量這件事

前面推文所以提到的總能和總重不變，變的只有板高

前者總能K =(1/2)mv^2(人+車)+(1/2)Iω^2 (輪子轉動能)
(輪組A)
後者總能K'=(1/2)mv^2(人+車)+(1/2)I'ω^2 (輪子轉動能)
(輪組B)


當速度要提升 v和 ω都會變大，

K = (1/2) m v^2 + (1/2) Iω^2
– –↑ ?↑

固定以"–"表示，上升以↑表示
這樣應該很明顯的，
當速度和轉速都要提升，轉動慣量勢必要下降↓

和聽到的不太一樣?
先別急

再來看到轉動量的公式
I = (1/2)mr^2
m = 圓柱質量，r = 圓柱半徑
可是這是實心圓柱的

車輪是空心的，空心圓柱應該用
I = (1/2)m(r1^2+r2^2)
r1 = 內半徑，r2 = 外半徑

BBS不能打上下標有點討厭，看個維基百科應該比較清楚
http://ppt.cc/r_h~

拜託不要和我說車輪不是圓柱，該用薄圓盤
兩者的Iz都是一樣，你騎車輪子並不會以Ix或Iy為軸心轉

當現在有兩個輪組，一個為低框輪組，一個為高框輪組，
兩者外半徑一樣，低框輪組內半徑較高框輪組大

所以帶入空心圓柱的轉動慣量，

低框輪組的轉動慣量
比
高框輪組的轉動慣量
"大"

顛覆想像!?
其實沒有，回到一開始的

當速度和轉速都要提升，轉動慣量勢必要下降↓

現在高框輪組的轉動慣量比低框輪組的還要低，在固定總能和總重時

速度理當會較高。

這裡應該是解釋高框和低框差別最白話的說法了

至於起步高框和低框哪個比較輕鬆?
如果輸出總能和總重不變，我想結果是一樣


接下來就會討論到風阻

先奉上維基百科
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%98%BB%E5%8A%9B

先看到下面的阻力方程式
Fd = (1/2)ρυ^2 Cd A

在無風環境中，還是有一個υ是物體和流體的相對速度

當然這是最理想情況，流體方向和物體移動方向是平行的

看到最前面的圖，對於水滴型大家應該很有感，

如果要風阻最小，那就都做成平板狀好了，怎麼可能嘛(翻桌)

BTW，磨擦阻力在流體為空氣和單車般的低速時影響很小，幾乎可以不考慮

重點在於物體後方形成的紊流區，其為影響阻力最大的區域

那這樣在理想無風情況下，都設計成水滴狀?

可是輪子是一圈，有前面有後面，如果不是碟輪，轉半圈，後面變前面，

圖式
＿ ＿
（ˍ ＞——— ———＜ ＿）

那這樣後面的紊流區就變大啦

再者，流體方向和物體方向平行的情況畢竟不常遇到，
最常遇到是其中有一定程度的夾角，也就是車友說的側風
這時候公式中的參考面積就隨之增大很多，阻力也跟著上升，


以下結論，
要跑的快，板高要高，板高越高，越容易受到更大的阻力

這本來就是矛與盾之間的戰爭，要怎麼選？

選好看的XD



阿對了，說到爬坡選輪組?

繼續看到阻力的維基百科，有一個當雷諾數很低時的章節

Re很低時，沒有紊流，只有黏滯力
Fd = -bv
b 為一常數，和流體特性及物體尺寸有關
我想空氣中b應該也蠻小的吧

至於在單車上Re多高會有紊流?我也不知道

所以，高框，低框，爬坡表現?
就回到一開始的結論了


以下題外話，

當交通工具晉升到競速時，比的是空氣力學，

如果我算的出來，我現在就不會在這裡回這個系列文了

更何況這個系列文首PO還只有3行字...

歡迎一起討論:)

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