单车运动力学
自行车运动是半机械化运动项目。骑行者应掌握一定的机械原理和力学知识,有效地利用传动速比,合理掌握运动强度,巧妙地节省体能消耗,从而以充沛的体力。自行车传动 自行车是机械式传动,它的传动装置包括:主动齿轮(通称大盘)、被动齿轮(通称飞轮)、链条及变速器等。而齿轮比与传动比关系着自行车的使用效率,骑行者最好能懂得并掌握这些数据的计算与应用。齿轮比:大盘对齿轮的齿数之比为齿轮比。如果两个齿轮的齿数相同,那末踏蹬一圈,两个齿轮和后轮都各旋转一圈。假如大盘的齿数大于飞轮的齿数,那么每踏蹬一圈,飞轮转的圈数就大于一圈多,速度加大。因此,齿轮比与大盘的齿数成正比,与飞轮的齿数成反比。以G代表齿轮比,C代表大盘的齿数,F代表飞轮的齿数,它们之间的关系用公式表示,即:G=C/F例如:赛车轮盘为49齿,飞轮为14齿,代入公式即可求出齿轮比为: G=C/F=49/14=3.5 也就是说蹬踏大盘一圈,飞轮转三圈半。 传动比(传动系数):齿轮比乘以后圈直径,即为传动比。以D代表传动比,B代表后圈直径,它们之间关系用公式表示,即:D=C/F×B=GB由此可见,齿轮比确定之后,传动比是与后圈直径成正比的。 例如:大盘为49齿,飞轮为14齿,后圈直径为27英寸,代人公式即可求出传动比:D=C/F×B=49/14×27 = 3.5×27= 94.5 传动行程:每踏蹬一圈,车子向前运动的距离则为传动行程,也叫速比行程。其计算方法是传动比乘以圆周率。以 M代表传动行程,π代表圆周率,它们之间的关系用公式来表示。即: M=Dπ=C/F×B×π自行车后轮直径的计量一般习惯用英制表示,而行程计算一般习惯用公制,因此在计算中需要把英制换算为公制。一英寸=2.54CM,用K来代表,即:K=2.54CM。代入公 式,即:M=G/F×B×π×K 例如,大盘为49齿,飞轮为14齿,后轮真径为27英寸,求它行程距离时,代人公式:M=C/F×B×π×K =49/14×27×3.14×2.54 =754CM以上数据是自行车每踏蹬一圈,车子向前行进了745cm, 即 7.54m。速度计算 骑行者骑行的距离不等,速度不同,如果要计算出骑行者的平均速度(公里/小时)。一般以V代表速度,S代表距离,T代表时间,它们之间的关系为:V=S/TS=V×TT=S/V例如:骑行距离为50公里,成绩是90分钟,平均时速则为:V=S/T=50公里/90公里×60分钟=33.33公里/小时空气阻力 车子向前进,必须借助于一定的力量。每踏蹬一圈的力量,叫前进力,也叫向前推力。前进力与用力、传动比、曲柄(即中轴到脚蹬的连杆)长度都有关系。以Y代表前进力,Q代表踏蹬力量,I代表曲柄长度,D代表传动比,它们之间的关系用公式表示则为:Y=Q×I/D前进力(Y)与踏蹬力量(Q),曲柄长度(I)成正比,与传动系数(D)则成反比。例如:传动系数为94.5,曲柄长度为7英寸,踏蹬力量为25公斤,前进力则为:Y=Q×I/D=25×7/94.5=1.85公斤 人们骑着自行车向前进时,即使在无风天也会感到有风从耳边飞过,速度越快人感觉到的风力越大,阻碍前进的效果越朗显。因为人们不是在真空中骑行,而是四周始终被空气包围着。从物理学观点来讲。人骑车行进时,人和车给前方空气以挤压力,而空气给人和车以反作用力,即空气阻力。经过测量,风速在40公里/时的情况下,垂直于风向每平方米面积受到的压力为11公斤。不论风速在40公里/时或是以每小时40公里的速度骑行时,它们垂直于风向的每平方米面积上所受到的空气压力都是11公斤。大家在骑行中,都会感到在前面领骑要比在后面跟随别人骑费力气。在前面领骑者,首先突破空气的包围,身后局部压力减低,高压空气向低压处流动,产生气体涡流,涡流向前运动产生一定的冲击力,跟随在后面骑车的人可借助涡流向前的冲击力前进就能省力气,而且跟随领骑者越近越省力。领骑者骑行速度越快,涡流何前冲击的力量就越大,跟随者合理地借用涡流的冲击力,就可以相对地减少自己的体力消耗,保存体力。人们骑车向前进时,必须突破空气阻力,这就需要力量。不同风级所产生的风速,和垂直风向每平方米所受到的压力均不相同,只有克服这些因素,车子才能向前行驶。如:无风骑行时受风面积为0.5平方米,自行车前进速度为每小时40公里,空气对人们的压力为5.5公斤。因此,人们必须用大于5.5公斤的前进力才能使车子前进。当骑行者以自己的全部体重都用在在踏蹬点上,那么所产生的前进力是多大呢(暂不计算车子磨擦部分所消耗的力量)?例如:一骑行者体重70公斤,自行车曲柄长度7英寸,速比为94.5,所产生的前进力是:Y=Q×I/D=70×7/94.5=5.19公斤。前进力是5.19公斤,遇到六级风的阻力是0.5平方米为5.5公斤,骑行者使用了全部力量,车子的前进力才在5.19公斤/0.5平方米 仍小于六级风的阻力。所以,在六级风的情况下运用94.5的传动系数的骑行者是很难骑车前进的,这就必须改变传动系数。风级表风级风名风速米/秒风速公里/时在垂直于风向的每平方米上所受到的压力(公斤)
1软风140.1
2轻风2.590.5
3微风4.5162
4和风6.5234
5清风8.5316
6强风114011
7疾风145017
8大风176025
9烈风207236
10狂风238447
11暴风279764
12飓风29以上105以上74以上
http://www.fengyunbike.com/xwb/images/bgimg/icon_logo.png 该贴已经同步到 子孓的微博 先顶,后看 顶: 很深奥啊~ 又一位科学家诞生了 不知楼主看过这帖子没有呀
http://www.fengyunbike.com/forum.php?mod=viewthread&tid=32423&highlight=%E8%BF%90%E5%8A%A8%E5%8A%9B%E5%AD%A6 貌似一样吧,哈哈 风的影响真够大啊 骑出健康 发表于 2011-12-27 18:09 static/image/common/back.gif
貌似一样吧,哈哈
哈哈!一样!稍改!
子孓 发表于 2011-12-27 18:21 static/image/common/back.gif
哈哈!一样!稍改!
哈哈,对大家有帮助就好