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)

Тандем длиннее и тяжелее, поэтому у него лучше курсоустойчивость и способность держать крен. Потому что инертность помогает.

Irma ★★
()
Последнее исправление: Irma (всего исправлений: 1)

тандемы … держатся в вираже стабильней, нежели одиночки. То есть, на меньших скоростях.

«больших»?

t184256 ★★★★★
()

Для расчетов кроме весов нужны габариты (длина между точками касания колес и высота центра масс).

Скорее всего положительно влияет большая длина тандема - чем больше расстояние между точками касания колесами полотна на таком кривом треке, тем выше устойчивость. В пределе, если трек круглый а не овальный, тандем с длиной равной диаметру трека абсолютно устойчив даже в покое (только оба колеса надо вывернуть поперек тандема).

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

Классный набор слов.

— Почему из А следует Б?

— А обладает свойствами А, поэтому он Б’ее и Б’ястее. Потому что свойства А помогают.

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

тандем с длиной равной диаметру трека

Это неинтересный случай, давай лучше два диаметра трека.

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

Внезапно, в этой задаче масса сокращается. От момента инерции останутся габариты (высота ц.м.). А В и правда свой тезис весьма невнятно сформулировали, WTF «инертнее»? В каких единицах выражается «инертность»?

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

Везде, если мы про велосипед. Если ты помнишь, для велика работает гироэффект у вращающихся колес.

Кстати с этой точки зрения тандем должен быть менее устойчив. Но я на практике на велосипеде катался последний раз лет 35 назад, так что я в велогонках ниче не понимаю - наверное ТС правду пишет…

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

тандем с длиной равной диаметру трека абсолютно устойчив даже в покое

Завалится ж мгновенно. Или мы о другом?

bugfixer ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Irma

И каким образом тут эта Ваша «инертность» (которая в физике масса/момент инерции) влияет?

Вопрос, как период колебаний математического маятника зависит от его массы?

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

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

Для меня на одиночке 35 км/ч это категорический предел, я очень рискую свалиться. А тандемам хоть бы что, спокойно ездят. Для меня устойчивый держак начинается от 37 и выше. 40-42 уже выносит выше.

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

Пусть радиус виража — 33 метра., максимальный наклон полотна — 42 градуса, а твоя скорость, для круглоты числа, 300 метров в секунду. Гироэффект — ух. Стабильность?

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

Во первых, аналогия не является ни аргументом, ни доказательством.

Во вторых, тряска у автомобилей зависит не только от массы но и от характеристик повдевски.

В третьих и главных, нехорошо отвечать на вопрос вопросом. Я Вам задал школьный вопрос про математический маятник, Вы вместо ответа принялись нести какую то не имеющую к обсуждаемому вопросу фигню. Не надо так делать.

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

А, так понятнее.

Тогда представим себе велосипед нулевой массы и сопоставим его с велосипедом массой 1т.

Irma ★★
()
Ответ на: комментарий от AntonI

Не хотела отвечать на очевидный вопрос. Кстати, велосипед на треке не является математическим маятником.

Irma ★★
()
Ответ на: комментарий от AntonI

Одинаковые. Для упрощения задачи.

Разные они по числу спиц, потому что нагрузка на колесо разная. Но этим можно пренебречь.

hibou ★★★★★
() автор топика

наклон полотна 42 градуса.

факторы влияющие на стабильность в вираже

коэффициент сцепления

vaddd ★☆
()
Ответ на: комментарий от Irma

Не важно что Вы хотели - важно что не ответили…

Велосипед на треке с т.з. устойчивости куда ближе к м.м. чем к тряске автомобиля на неровной дороге.

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

А, тогда понятно, я был неправ насчет продольного габарита.

У тандема с двумя велосипедистами выше центр масс, скорее всего дело в этом.

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

И если крутить тоже. Так что там насчет зависимости периода колебаний математического маятника от его массы?

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

коэффициент сцепления

Это тоже может ролять, там скорее всего нелинейная зависимость силы трения от силы реакции.

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

твоя скорость, для круглоты числа, 300 метров в секунду

Почти Мах? Крутой велосипедист :)

bugfixer ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Irma

То есть Вы по прежнему не знаете таких элементарны вещей, но пытаетесь обсуждать куда более сложные задачи? Ок, вопросов больше не имею.

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

Я ЗНАЮ, отстань!!! Но, как было выше сказано, у одиночи и тандема разная эффективная длина этого маятника.

Irma ★★
()
Ответ на: комментарий от AntonI
\                                                            /
 \o--------------------------------------------------------o/
  \\____.____________________________________________.____//
   \    cyclist1                              cyclist2    /
    \____________________________________________________/
    |                                                    |
    |<-----------------------diameter------------------->|

Учись. Захочешь — не упадешь, зато остальным не позавидуешь.

t184256 ★★★★★
()
Последнее исправление: t184256 (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от vaddd

Покрытие трека — дерево, лиственница. Наверно можно загуглить коэффициент сцепления

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

Милая барышня, длина к Вашей «инертности» измеряемой в граммах не относится.

Я ЗНАЮ, отстань!!!

До-до. Вот и студенты некоторые на экзаменах так говорят иногда…

Это ынтернет. Тот кто знает, тот отвечает (ответ в одно слово ведь, 5 букоф). Кто не знает, тот пишет пять комментов изображая из себя оскорбленную невинность. Вот прямо как Вы.

Мне вот интересно, почему некоторые гуманитарии (причем хорошие) пытаются изображать из себя специалистов в области технических наук? Я вот плохо ставлю запятые, ну дык я и не строю из себя филолога…

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

Надо гуглить зависимость силы сцепления от нагрузки. Обычно считают что они пропорциональны, но поскольку шина надутая, резиновая и рифленая там может быть все сильно сложнее.

AntonI ★★★★★
()

В общем чуть подумав - дело в нелинейной зависимости силы сцепления колес от нагрузки на колеса. То есть 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.

Повышение центра масс на скорость срыва не влияет.

Спасибо, хорошая задача!

Кстати интересно, тандемы наверное быстрее? Мощность выше при почти таком же сопротивлении…

AntonI ★★★★★
()

Согласно решению классической задачи про простой поворот в вираже не должно оно зависеть от масс (http://exir.ru/termeh/mesherskij/26_29.htm). Может, дело в том, что колёсная база у тандема больше, и поэтому эффективный радиус поворота меньше?

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

Да, тандемы показывают лучшие результаты.

Круг с места у меня примерно 32 секунды. Тандем едет на 29 с.

В ступенчатом тестировании я всего на 1 ватт отстал от гонщиков тандема. Так что мы примерно равны по ваттам и по массе.

hibou ★★★★★
() автор топика

Возможно есть еще какие-то факторы влияющие на стабильность в вираже.

Упрости задачу: идеальный сферический в вакууме цирковой артист на моноколесе абсолютно стабилен на любых скоростях ибо вилять нечему :)

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

33 метра это радиус круга, то есть длина круга 200 с лишним метров? А не утомительно так вот на одном месте крутится (с психологической точки зрения)?

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