LINUX.ORG.RU
ФорумTalks

Задачка про велотрек

 ,


0

1

Привет, ЛОР! Хочу предложить вам задачку. Есть давний вопросик, который меня беспокоит.

Велотрек. Радиус виража в нем 33 метра. Максимальный наклон полотна 42 градуса.

Эмпирически, то есть по наблюдениям, кажется, что тандемы (двойные велосипеды) держатся в вираже стабильней, нежели одиночки. То есть, на меньших скоростях.

Можно ли как-то математически доказать это наблюдение или опровергнуть его?

Для удобства возьмем вес одиночного велосипеда 7 кг, а вес тандема 15 кг. Гонщики у нас тоже будут одинаковые 65 кг (на тандеме их два). Колеса и покрышки у нас пусть будут тоже одинаковые с одинаковым износом.

Мастерство гонщиков у нас пусть будет тоже одинаковое. Потому что понятно, что если вилять рулем, по велосипеду проходит волна и хвост виляет тоже, что сказывается на стабильности, быстрее слетишь так.

Возможно есть еще какие-то факторы влияющие на стабильность в вираже. Но сейчас бы хотелось знать насколько влияет масса.

★★★★★

Последнее исправление: hibou (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от hibou

Да, тандемы показывают лучшие результаты.

И тут же

Нет, по наблюдениям, тандемам нужна меньшая скорость для нахождения там. Именно это и удивляет.

Возможно, визуальный обман о меньшей скорости тандема

Jurik_Phys ★★★★★
()

Дык это, эмвэ-квадрат делить на эр. В случае тандема эм возрастает, и велик начинает сильнее прижимать к наклонному треку, поэтому можно малость снизить скорость и сила трения останется на уровне обычного велика.
А был бы трек плоский - тандем вылетел бы раньше.

Возьми банку и два шарика - железный и пластиковый, лучше полый. Попробуй прокатать их по стенке ведра, как трюковые мотоциклисты катаются. Или на веревочке над головой покрутить.

Или поясни, что имеется в виду под «стабильнее».

thesis ★★★★★
()
Последнее исправление: thesis (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от AntonI

Там овал. Длина овала 333 метра

hibou ★★★★★
() автор топика

вес одиночного велосипеда 7 кг, а вес тандема 15 кг

Хорошие велосипеды, однако. А колёса тоже по-разному весят?

no-such-file ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от AntonI

если мы увеличиваем нагрузку на колеса вдвое (тандем же тяжелее), то сила сцепления вырастает не в два а грубо говоря в два с половиной раза

Сила трения пропорциональна реакции опоры.

Irma ★★
()
Ответ на: комментарий от no-such-file

Вообще по-разному. Но для задачи пусть будут одинаковые. Я могу колеса от тандема поставить на одиночку, масса изменится на несколько сотен грамм. В пределах килограмма. Так что я думаю этим тоже можно пренебречь.

hibou ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от AntonI

Можно рецепт ваших специальных смесей для курения? А то гугель мне выдает только «сила сцепления зависит только от характеристик резины».

Irma ★★
()
Ответ на: комментарий от octy

Согласно решению классической задачи про простой поворот в вираже не должно оно зависеть от масс (http://exir.ru/termeh/mesherskij/26_29.htm).

В этой задаче приводится решение для моноцикла. Очередной сферический велосипед в вакууме, что так любят физики.

А колеса то два. И оба, во время езды по окружности, должы быть перпендикулярны радиусу (иначе велосипед уедет не туда), а значит между векторами сил трения тоже есть угол, что в задаче не учитывается. У велосипеда с более длинной базой угол между меньше, а значит сумма векторов сил трения (у них есть предел, за которым срыв) способны уравновесить большую центробежную силу.

Иначе говоря длина базы решает при прочих равных.

Psilocybe ★★★★
()
Ответ на: комментарий от Jurik_Phys

Не всегда же гоняться. Иногда просто едем. И вот мне за тандомом держаться сложно поскольку он может наверху ехать медленнее. Я вот вот свалюсь.

А скорость — есть датчики на колесах и запись в Страве.

Когда соревнуемся, то да, тандем быстрее.

hibou ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от hibou

масса изменится на несколько сотен грамм. В пределах килограмма

Насколько изменится гироскопический момент?

этим тоже можно пренебречь

А я думаю нет.

no-such-file ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от no-such-file

Окей 👌

Если еще и докажешь математикой, я был бы рад

hibou ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Irma

Не могу представить покрышку из безреактивной картошки.

Например, покрышка внутри которой картофельное пюре.

quickquest ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от no-such-file

Насколько изменится гироскопический момент?

Какое отношение гироскопический момент колес имеет к срыву колес?

AntonI ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от t184256

Есть разные работы. Не всегда это гонки.

hibou ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от hibou

мне за тандомом держаться сложно поскольку он может наверху ехать медленнее

На самом деле эти два сволоча трясут трек перед тобой. Это у них шутки такие.

Irma ★★
()
Ответ на: комментарий от AntonI

Раньше, когда я только пришел на трек, мне казалось, что катать по кругу, по овалу, это скучно. Но сейчас, когда уже окунулся в трековые велогонки, мне кажется, это целый мир! Кто бы мог подумать, что на этом маленьком овале может происходить столько событий.

Тот же вираж – это место действия. Здесь разыгрываются главные драмы и главные интриги. Например понятно, что кто едет по внутреннему радиусу, имеет преимущество, поскольку преодолевает меньшее расстояние. А вот так, да не так. Тот кто едет выше, может разменять высоту на скорость. И таким образом разыграть финиш.

hibou ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Irma

Сила трения пропорциональна реакции опоры.

Не всегда, но в широком диапазоне.

Вот наглядный ролик масса и загрузка автомобиля не влияет на тормозной путь.

Уж для велосипедистов точно никакой нелинейности нет.

Psilocybe ★★★★
()
Последнее исправление: Psilocybe (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от hibou

Я вот вот свалюсь.

Свалишься, с том смысле, что для удержания равновесия требуется сместиться ближе к центру?

П.С. я к тому, что, имхо, не в силе трения дело, а в геометрии (длинный тандем, короткий одиночный велосипед) и различном вертикальном наклоне, требующемся для входа в один и тот же радиус

Jurik_Phys ★★★★★
()
Последнее исправление: Jurik_Phys (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Jurik_Phys

Что ж, версия тоже имеет право на жизнь. Но нужны расчёты.

hibou ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от question4

Чем меньше скорость тем сложнее держать равновесие.

Для велосипеда это как-то математически доказали?

Математики опросили велосипедистов и сравнили результаты

vaddd ★☆
()
Ответ на: комментарий от question4

Для велосипеда это как-то математически доказали?

Динамика велосипеда и мотоцикла ©.

P.S. Осторожно, там много букв, формул, графиков и прочих картинок :)

quickquest ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от quickquest

Мне кажется, нужно немножко разделить эти два процесса – равновесие для езды на велосипеде по прямой и жесткую тягу к центру виража.

Скорость уже 35 км в час. Ее с лихвой хватает для поддержания равновесия по прямой. Но уже на грани мало для сопротивления тяги к центру виража на уклоне в 42 градуса.

hibou ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от hibou

Но уже на грани мало для сопротивления тяги к центру виража на уклоне в 42 градуса.

В XXI веке могли бы строить велотреки с изменяемым уклоном для типичных скоростей.

quickquest ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от quickquest

Собственно, из статьи «Кроме того, радиус кривизны для заданного угла поворота и угла наклона пропорционален колесной базе».

Чем больше колёсная база, тем больший радиус кривизны возможен. При меньшей базе при прочих равных, радиус кривизны приходится снижать, смещаясь ближе к центру велотрека. Буду считать, что моя гипотеза о влиянии, в основном, колёсной базы - верна. Для эксперимента надо сделать заезд полного тандема и одиночного

Интересное видео на велосипедную тему, ссылка.

Jurik_Phys ★★★★★
()
Последнее исправление: Jurik_Phys (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Jurik_Phys

Интересное видео на велосипедную тему, ссылка.

Ага, в режиме велобеспилотника, из серии «очевидное – невероятное», там один из комментаторов написал: «я из-за этого видео 5 раз упал с велика» :)

quickquest ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Jurik_Phys

А почему Вы думаете, что 33 метра это ограничение на радиус кривизны? Велосипед может спокойно крутануться и на 10 метрах. Высота на треке конечно влияет, но это про другое.

У тандема есть три серьёзных отличия:

  1. масса
  2. база
  3. высота центра масс

Я пока не вижу как что то может влиять кроме массы, а масса может влиять только если считать что сила сцепления нелинейна (непропорциональна силе реакции).

AntonI ★★★★★
()
Последнее исправление: AntonI (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от hibou

Для меня устойчивый держак начинается от 37 и выше. 40-42 уже выносит выше.

То есть колеса начинает срывать в вираже вверх?

А вот ещё интересный вопрос, насколько гироэффект от колёс позволяет ошибаться с углом наклона (заложения в поворот)?

AntonI ★★★★★
()
Последнее исправление: AntonI (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от AntonI

Ну вверх конечно не срывает. Если захочу, удержу траекторию. Просто рулем и телом ощущаю тягу вверх.

hibou ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от hibou

Таким образом можно разменивать скорость на высоту. Запасать свои потраченные усилия в высоте. А потом в какой-то момент гонки разменять обратно.

hibou ★★★★★
() автор топика

держатся в вираже стабильней

Что значит стабильнее? Какой угол наклона, какая скорость, какая масса?

voltmod ★★★
()
Ответ на: комментарий от t184256

Чем быстрее ты едешь на велике, тем ты устойчивее. Основная ошибка тех, кто пытается научиться ездить без рук – ехать медленно. Вел начинает вилять.

AP ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от AntonI

Обычно первым идет заднее. Я в таких случаях резко кручу руль в сторону заноса т.е. вниз. Это помогает набрать ход и исправить положение.

Главное чтобы рядом внизу никого не было.

hibou ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от question4

но зачем turbopages?

Это вопрос к Яндексу ©, я ссылку скопипастил.

quickquest ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от AntonI

А вниз срывать начинает с переднего или заднего колеса? Или одновременно?

Я по треку ездил совсем чуть-чуть, но вверх несет центробежно от излишка скорости, а вниз при недостатке скорости скольжением заднего - в том числе от того, что передним колесом я успеваю изменить направление, а заднее со всем моим весом гораздо инертнее. И если уж заскользило на максимальном уклоне, то уже рулем не вырулить. ТС пусть делится опытом.

vaddd ★☆
()
Ответ на: комментарий от AP

Тред про поворот в вираже. Как выяснилось, предельно медленный.

t184256 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от AntonI

Если лисапедист сидит ниже оси колеса то нет;-)

По моим понятиям - должен быть ниже точки касания колеса и земли, не? ;)

bugfixer ★★★★★
()
Последнее исправление: bugfixer (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от bugfixer

Не, мы же про предельный случай говорим, когда фактически велосипед это ось с двумя колёсами перпендикулярно оси.

AntonI ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от vaddd

Срыв заднего штука понятная, заднее в вираже и так идёт в режиме небольшого проскальзывания. Но у тандема это за счёт большей базы ещё более выражено…

Большая база даёт прибавку к углу заложения в поворот, может в этом дело? Простая геометрия.

AntonI ★★★★★
()
Закрыто добавление комментариев для недавно зарегистрированных пользователей (со score < 50)