Kann ich mit zunehmendem Gewicht schneller bergab fahren?

Ich habe diese Frage für eine Weile gehabt. Ich möchte wissen, wie ich so schnell wie möglich einen Hügel hinunter komme. Also habe ich mich gefragt, ob eine Erhöhung des Fahrradgewichts die Geschwindigkeit bei Abfahrten erhöht, oder ob es mich nur aufgrund von Rollwiderstand, Luftwiderstand oder anderen Faktoren verlangsamt?

Ich spreche hier lange Strecken und lange, 10-30% Hügel. Ich habe auch die Fahrbahnoberfläche überprüft, und es gibt keine Kurven, und ich kann leicht sehen, ob der Verkehr kommt. Es wird ohnehin nur sehr selten für den Verkehr genutzt.

Vielen Dank

EDIT: Ich möchte in dieser Frage auch Dinge wie Rollwiderstand berücksichtigen.

Das Wichtigste, was Sie bei der Geschwindigkeit beachten müssen, ist der Luftwiderstand: Die Kraft F auf Sie + Fahrrad (Masse m ) beträgt:

F = ma = mg sin Q - F_d - F_rr

wo ein Ihre Beschleunigung ist, g die Erdbeschleunigung und Q ist der Hügel Winkel zur Horizontalen. F_d ist die Widerstandskraft, die nicht mit der Masse skaliert. Wenn Sie versuchen, einen Ballon und einen (Fußball-) Fußball derselben Größe fallen zu lassen, sehen Sie dies in Aktion. F_rr ist der Rollwiderstand.

Bei jeder angemessenen Geschwindigkeit dominiert der Luftwiderstand den Rollwiderstand für ein gut eingestelltes Fahrrad: Mehr Details, als Sie wahrscheinlich möchten, oder eine schöne Grafik, damit Sie den Rollwiderstand vernachlässigen können.

Das Gewicht hat einen geringen Einfluss auf den Rollwiderstand und (vorausgesetzt, es hat keinen Einfluss auf den Querschnitt) keinen auf den Widerstand, sodass Sie schneller beschleunigen, aber nicht viel.

Vielleicht möchten Sie experimentieren: Beginnen Sie mit einigen gemessenen Geschwindigkeiten ohne zusätzliche Last, testen Sie dann die zusätzliche Masse und eine Dummy-Last desselben Volumens / derselben Form / Halterung aus Polystyrol oder Pappe.

Der größte Effekt ist der Luftwiderstand. Versuchen Sie also als Erstes, eine bessere Abnäherin zu finden, die keine flockigen Klamotten usw. trägt.

Für wirklich hohe Geschwindigkeiten ist eine Verkleidung der richtige Weg - vergleichen Sie den Stundenrekord für ein vollverkleidetes Liegerad (~ 92 km) mit einem UCI-Rennrad (~ 52 km). Es gibt keine Statistiken, die ich speziell für einen Pfosten mit einer Verkleidung finden kann.

Das mag an die Physik erinnern, die hier ins Spiel kommt, aber ich bin mit (wesentlich schwereren) Freunden Hügel hinunter gefahren, wo sie auf Motorrädern gefahren sind, die - wie gesagt - langsamer als meine sein sollten, aber trotzdem gewonnen haben. Könnte in rauerem Gelände Schwung ins Spiel kommen? Damit meine ich, wenn ein Fahrer mit einem schwereren Gewicht eine Beule oder ein Loch treffen würde, würde er aufgrund seines höheren Schwungs weniger verzögern als ein Fahrer mit einem leichteren Gewicht.

In einem perfekten Vakuum bleibt die Beschleunigung natürlich bei 9,81 m / s / s, und als solche hätte die Masse keinen Einfluss auf die Geschwindigkeit.

PS Ich habe versucht, dies in einem Kommentar zu veröffentlichen, aber ich habe noch nicht genug Ruf.

Wenn es Reibung gäbe, wäre es genau dasselbe (denken Sie an den Hammer und die Feder auf dem Mond-Deal). Ihr Nettowiderstand wird jedoch nicht proportional zu Ihrer Masse sein. Der Luftwiderstand ist überhaupt nicht proportional zu Ihrer Masse (obwohl der Rollwiderstand ist). Aus diesem Grund haben Sie weniger Luftwiderstand pro Kilogramm bei höherem Gewicht, was dazu führt, dass Sie schneller fahren, ja.

Der akzeptierte Antwortstatus drag skaliert nicht mit der Masse. Was wahr ist. Der Widerstand skaliert jedoch mit dem Frontbereich. Es ist fair anzunehmen, dass die beiden Rahmen aus dem gleichen Material bestehen, daher hat der größere Rahmen eine größere Frontfläche.

Anstatt Ballon und Fußball von gleicher Größe zu vergleichen, ist ein besserer Vergleich, zwei Steine ​​von gleicher Dichte, aber unterschiedlicher Größe zu vergleichen.

Endgeschwindigkeit ist, wenn die Schwerkraft dem Widerstand entspricht.
Siehe diesen Link für die Berechnung der Endgeschwindigkeit.
Endgeschwindigkeit

In der Gleichung , wenn man die Konstanten herausnehmen
vterminal zu Quadratwurzel proportional ist (Masse / Fläche)
vterminal ist proportional zur Quadratwurzel (r gewürfelt / r im Quadrat)
vterminal ist proportional zur Quadratwurzel (r)

Wenn Sie also bei konstanter Dichte r verdoppeln, erhöht sich die Endgeschwindigkeit um 1,414.
Double r ist das Achtfache der Masse für nur 1,414 der Endgeschwindigkeit.

Luftwiderstand proportional zu v im Quadrat ist der tatsächliche Luftwiderstand (Wortspiel beabsichtigt)

Lassen Sie uns nun so tun Sie Ihre Masse verdoppeln könnte und halten die gleiche Fläche
vterminal zu Quadratwurzel proportional ist (Masse / Fläche)
vterminal ist proportional zur Quadratwurzel (Masse / konstant)
vterminal ist proportional zur Quadratwurzel (Masse)
Wenn alles konstant war (einschließlich Ihre Fläche und Ihr Rollwiderstand)
Wenn Sie die Masse um 2 erhöhen würden, würden Sie die Endgeschwindigkeit um 1.414
erhöhen. Wenn Sie die Masse um 4 erhöhen
würden, würden Sie die Endgeschwindigkeit um 2 erhöhen. Der Rollwiderstand ist nicht konstant, daher wäre er kleiner als 1.414 und 2

Sagen wir 180 Pfund Fahrer und fügen 20 Pfund Blei zum Rahmen hinzu - das sind nur 5% bergab.
Bei einer Steigung von 10 sind es nur 0,846% - 40 Meilen pro Stunde gegenüber 40,43 Meilen pro Stunde (ohne Berücksichtigung des Rollwiderstands).

Sogar Kletterräder sind so konstruiert, dass sie leicht sind.
Grundsätzlich zahlen Sie auf dem Berg für das gesamte Gewicht und auf dem Berg erhalten Sie nur die Quadratwurzel des Gewichts.
Der zu v im Quadrat proportionale Luftwiderstand ist der tatsächliche Luftwiderstand

Die kurze Antwort lautet ja . Siehe Chris 'Beitrag für die lange Antwort.

Der Hauptgrund für diese "Antwort" ist, große Vorsicht walten zu lassen .

Als Teenager (im vorigen Jahrtausend) bin ich in einer hügeligen Gegend aufgewachsen. Es gab zwei Abfahrten, die wir regelmäßig machten - eine zwei Meilen lange Strecke von der Farm meines Freundes nach Hause und einen steilen Hügel von einer Meile. Meine beste Zeit, um nach Hause zu kommen, war 2:11 mit viel Treten (ich erwähne nicht, dass ich an den Autos vorbeikomme). Auf dem steilen Hügel würden wir 1 Minute ohne Treten knacken. Der Punkt ist, wir waren jung und dumm .

Kürzlich traf mein Bruder einige gleichaltrige Kinder, die darauf aus waren, so schnell wie möglich einen ernsthaften Hügel zu besteigen, den wir kennen. Obwohl er davon abgeraten hatte, taten sie es trotzdem. Einer stürzte und zertrümmerte seinen Schädel . Nach unseren eigenen Erfahrungen auf diesem Hügel hätte er ungefähr 60 km / h gefahren. Nur.

Sie erwähnen 30% . Das ist steil:

Der steile Teil ist, wo die Straße außer Sicht fällt.

Die letzte Warnung ist die Stabilität und die Bremsen des Fahrrads. Fahrradbremsen sind nicht für diese Geschwindigkeiten ausgelegt . Und Ihre Rahmengeometrie ist ein unbekannter Faktor - wird sie "wackeln"? Der einzige Weg, wie du es weißt, ist es zu tun. Das Problem ist, wenn es so ist, wirst du höchstwahrscheinlich abstürzen. Schwer .

In praktischer Hinsicht führt ein erhöhtes Gewicht dazu, dass Sie schneller bergab fahren. Aus dem gleichen Grund führt ein geringeres Gewicht dazu, dass Sie schneller bergauf fahren

Siehe diesen interaktiven Taschenrechner . Wenn Sie den Gradienten auf "-10" setzen, setzen Sie "Leistung P (Watt)" auf 0,001 (dh fast Null):

• Mit einem Fahrergewicht von 50 kg erreichen Sie eine Geschwindigkeit von 59,54 km / h
• Mit einem Fahrergewicht von 75 kg erreichen Sie eine Geschwindigkeit von 71,22 km / h
• Mit einem Fahrergewicht von 100 kg erreichen Sie eine Geschwindigkeit von 81,25 km / h

Dies ist jedoch eine ziemlich massive Gewichtszunahme. Wenn Sie Ihr Körpergewicht so stark erhöhen, wäre dies "ungesund", und wenn Sie das Fahrradgewicht erhöhen, würde sich dies sehr wahrscheinlich negativ auf das Fahrverhalten auswirken.

Eine geringere Gewichtszunahme (ein paar Kilogramm usw.) beschleunigt die Abfahrt etwas. Es wäre jedoch wahrscheinlich weitaus produktiver, den Luftwiderstand zu verringern.

Ein extremes Beispiel wäre ein Liegerad (viel kleinerer Frontbereich als ein typisches Rennrad und mit einer Außenschale zur weiteren Reduzierung des Luftwiderstands). Es gibt jedoch auch viele andere Möglichkeiten, um dies zu tun, z. B. unsichere Positionen am Fahrrad einzunehmen oder mit witzig geformten Helmen und aerodynamischerer Kleidung (Triathlon / Timetrial Skinsuits)

Ja in gewissem Sinne. Es ist, als ob einige Skifahrer versuchen, mehr Gewicht zu bekommen, um zusätzliche Geschwindigkeit zu erreichen. Aber es wäre schwer, eine gute Kontrolle zu haben, verglichen mit früher, als du leichter warst :)

Wie üblich denke ich, ist der beste Weg, dies in Betracht zu ziehen, die Energie.

Bei der Bewegung aus der Ruhe oben auf einem Hügel (Höhe h) gilt die Energieerhaltung zwischen der potentiellen Energie oben und der kinetischen unten:

Mgh = MV ^ 2 + Verluste (aufgrund von Luft- und Rollwiderstand)

deshalb

V = sqrt (gh - Verluste / M)

Da Verluste nicht proportional zur Masse sind, wird durch das Zerlegen nach Masse die Geschwindigkeit für den schwereren Fahrer verringert, unabhängig davon, ob die Endgeschwindigkeit erreicht wurde oder nicht