Отдел продаж
8 (499) 755-89-57
Лодки, запчасти
8 (499) 755-89-57

При какой температуре можно ездить на велосипеде


На велосипеде зимой: советы начинающим — Risk.ru

Зима завершилась, но судя по снегопаду в минувшие выходные, средняя полоса через сугробы будет продираться до конца апреля. Добавим прелести гололёда в уравнение… и вот, даже не знаешь, на чём передвигаться безопаснее. Поговорим об этом…

Вы же просили написать о велосипеде, вот пишу.


Фото @outdoortime

Зимнее катание на велосипеде, вопреки распространенному заблуждению, не требует никаких конкретных специализированных деталей или элементов одежды. Но чтобы катание в зимнее время было безопасным и комфортным, я дам несколько полезных советов начинающим.
Велосипед. В целом, при температуре воздуха до -10°C кататься можно абсолютно на любом велосипеде. Но если вы хотите передвигаться быстро, безопасно и без вреда для велосипеда и здоровья, вам стоит обратить внимание на некоторые элементы.

Все дальнейшие рекомендации рассчитаны на тех, кто планирует кататься условно регулярно, а не пару раз за зиму.


Фото @outdoortime

Тип велосипеда. Сейчас всё большее распространение получает фэтбайк, и это отличный вариант велосипеда для передвижения по рыхлому покрытию и целине. Если вы живете там, где плохо чистят дороги, то чем уже будет колесо, тем сложнее передвигаться. На фэте же ширина покрышки от 4 до 5,2 дюймов, что дает огромную площадь контакта. Отличным примером зимней велосипедной экспедиции может служить путешествие Кейт Лиминг через Антарктиду (1850 км).
При этом если у вас нет фэтбайка и вы не готовы тратить деньги на покупку второго велосипеда, то смело катайтесь на своем.


Фото фэта @outdoortime

Покрышки. Первый вопрос, который возникает у начинающих – зимние или летние? Давайте разберёмся. Летние и зимние покрышки отличаются составом резины – она не дубеет на морозе. Технически, если у вас летняя резина с большими шипами и П-образным профилем, то можно вполне комфортно кататься и на ней (если резко не маневрировать). Но если посмотреть на это с точки зрения безопасности, то лучше купить зимнюю резину. И здесь есть две группы: зимняя без шипов и зимняя с шипами (она тоже делится на несколько групп).

Среди нешипованных вариантов можно назвать только NOKIAN Rollspeed W. Удобно на ней будет кататься только по очищенным дорогам, отличие от летней только в том, что она не дубеет морозе.

Лучше выбрать шипованную, и тут есть несколько вариантов. Существуют различия по количеству шипов и по форме, начнём с формы. Шипы бывают цилиндрические и конические, последние лучше держат при маневрировании на скользкой поверхности, но более дорогие. Цилиндры дешевле, но проскальзывают на льду при маневрировании.


Фото @outdoortime

По количеству шипов покрышки бывают от одно- до шестирядных. Идеальной для передвижения по чищенному городу однорядной покрышкой на цилиндрических шипах я бы назвал Schwalbe SNOW STUD. Но если смотреть с точки зрения практичности, то самой универсальной покрышкой для зимы смело можно назвать четырехрядную KENDA KLONDIKE, шипованную цилиндрическими шипами. По соотношению цена-качество-доступность она, пожалуй, самый лучший вариант. И, наконец, если вам нужно постоянно передвигаться по скользким поверхностям, то лучше, чем шестирядный Schwalbe ICE SPIKER PRO, шипованный коническими шипами, вам не найти.

Вилка. Многие пишут, что зимой кататься на вилке с амортизатором вредно, но на самом деле это не так. Устройство вилки максимально простое и надёжное, поэтому кататься зимой на такой вилке можно без всяких проблем. Единственная вилка, которая доставит неудобство – пружинно-эластомерная, так как эластомер дубеет на морозе, и вилка почти перестает работать. Все остальные типы вилок – пружинная, масляная, воздушная – будут работать. Вопрос только в правильной смазке, поэтому переходим к следующему пункту.


@outdoortime

Смазка. Изначально велосипед не рассчитан на эксплуатацию при минусовых температурах. С завода идёт летняя смазка, которая дубеет при минусовых температурах. А когда смазка дубеет, она перестает выполнять свои функции – защитные и смазывающие. Поэтому если вы живете в регионе, где зима длится долго, то перед катальным сезоном стоит менять смазку на зимнюю в основных узлах – втулках, каретке, вилке и рулевой.

Педали и обувь. Пальцы ног и рук замерзают быстрее всего, так что их нужно правильно защищать. О руках мы ещё поговорим дальше, а сейчас – ноги. Если вы используете контактные педали, то вам нужны специальные неопреновые велобахилы на обувь и тёплые носки. Но контактная обувь не самая теплая, плюс быть пристегнутым к педалям на потенциально скользком покрытии не самая удачная идея, на мой взгляд. Поэтому я советую зимой использовать обычные «топталки», тёплые носки и зимнюю обувь. Для дополнительного утепления и защиты от ветра можно приобрести специальные зимние велобахилы (существуют варианты как для топталок, так и для контактов).


Фото @outdoortime

Одежда. Начнём с того, что выбор одежды зависит от планируемого темпа движения. Если это медленное и неспешное передвижение по парку, то одеваться стоит так, чтобы вам было тепло. Но если вы планируете «вкручивать» в темпе чуть больше прогулочного, вам стоит одеться правильно и полегче. Так чтобы, пока вы не разогреетесь, вам было прохладно, а не тепло. Разогревшись в тёплой одежде, вы получите две проблемы. Первая – перегрев, вторая – повышенное потение. Перегрев может привести к тепловому удару, а с учётом холода на улице так же может вызвать судороги. Вспотев, вы намокнете, и как только остановитесь, станете моментально замерзать, что часто приводит к воспалению лёгких и бронхов. Именно поэтому одеваться при активном зимнем катании нужно правильно.

Голова. Лучший вариант – флисовая балаклава и шлем. Шлем защитит вас от травм при каких-либо неприятностях, плюс он создает дополнительную защиту от ветра. Балаклава защищает шею (щитовидку, горло) и уши от обморожения.

Встречается мнение, что удобнее и правильнее кататься с повязкой на лице (бандана, маска, шарф), но на самом деле это не так. Когда вы дышите через ткань, на ней образуется конденсат и в дальнейшем мешает дыханию. Если же минус сильный, то ткань покрывается изморозью, что ещё больше мешает нормальному дыханию. Плюс часть тёплого воздуха с конденсатом поднимается из-под ткани вверх и покрывает реснички, которые слипаются, мешая моргать.
Еще есть нос, который особо не скроешь, и гайморовы пазухи. И то и другое нужно обязательно защитить, ибо скорости на велосипеде даже зимой превышают скорость ходьбы и бега, а значит встречный поток охлаждает уязвимые места, которые разогреты вашим движением. Самый оптимальный вариант для меня – зимний детский крем: продается почти в любой аптеке.


Фото @outdoortime

Ну и напоследок – глаза. Зимой, даже при небольшом минусе на скорости выше 10 км/час у вас начинают безбожно слезиться глаза, что мешает обзору, да и просто вредно для глаз. Если у вас нет очков или вы носите линзы, то лучше горнолыжной маски ничего не придумать. Если у вас, как в моем случае, нестандартное зрение и вам сложно (противопоказано) использовать линзы, а очки носить обязательно, есть два варианта: передвигаться помедленнее или купить специальные спортивные очки, куда ставятся одновременно и линзы с диоптриями и защитные стекла (обычно идут белые, желтые, черные и антибликовые).

Корпус. Стандартная тема для активного зимнего спорта – три слоя. Нижний – влагоотводящий (чаще всего специальное термобелье), средний – греющий (самый оптимальный вариант – флис) и верхний – ветрозащитный. Купить специальную куртку для зимнего катания на велосипеде в России не так просто, поэтому я нашел отличный заменитель – горнолыжная или сноубордическая куртка. Её крой позволяет удобно сидеть на велосипеде и не сковывает движения, часто у таких курток удлиненная спина, что дополнительно защищает поясницу (и все жизненно важные органы).

Руки. Лучше варежек для сноуборда пока ничего не придумали. Правда в варежках не так удобно работать с манетками фирмы shimano, если же у вас манетки sram или грипшифты, то смело берите варежки. В остальных случаях вам подойдут перчатки для горнолыжки, они чуть холоднее, но не критично, тем более что вопрос с теплозащитой зависит напрямую от бренда и вашего бюджета.


Фото @outdoortime

Ноги. Здесь есть два варианта: заранее заказать и купить достаточно дорогие штаны для зимы (в России таких просто нет, ближе всего находил из Германии), или купить две пары для комбинации. С первым вариантом все понятно, остановимся подробнее на втором. Когда вы вкручиваете зимой, вам важно защитить три области на ногах: паховую, переднюю бедренную группу мышц и колени. Самый простой и доступный вариант – поддеть лёгкие беговые леггинсы с тканью виндстоп (почти все будут с тканью именно на нужных местах), а сверху надеть зимние леггинсы-полукомбинезон с начёсом (купить такие без проблем можно в сети магазинов decathlon). Плюс полукомбинезон дополнительно защитит вам поясницу.
Одевшись таким образом вы без проблем сможете кататься зимой и не просто кататься, а получать от этого настоящее наслаждение.


Фото @outdoortime

Где кататься?
Да это не важно, всё зависит от вас и велосипеда, на фэте гораздо приятнее кататься там, где не чищено. Единственное что в зимний период (после выпадения снега) безопаснее кататься по тротуарам, а не по автомобильным дорогам, так как из-за снежных отвалов, которые не всегда успевают убирать, проезжая часть сужается, и передвижение становится неприятным и просто опасным. Лично я зимой практически не вылезаю на автомобильные дороги (а летом, в свою очередь, очень редко бываю на тротуарах).

Еще несколько советов
Следите за давлением в покрышках, если у вас не фэтбайк, то минимальное значение не должно опускаться ниже значения, указанного на борту покрышки, иначе это приведет к срыву клинчеров и, как следствие, разрыву покрышки или отрыву ниппеля (если у вас камерная версия). Помните, что на холоде воздух сжимается, поэтому если вы дома в тепле накачали до нижнего значения давления, на улице это значение уйдет за допустимый минимум.

Пятно контакта. Тут все зависит от того, где вы планируете катать и какая у вас покрышка. Если дорога покрыта лёгкой «кашей» из снега, то лучше накачать давление побольше, тогда пятно контакта уменьшится, и покрышка будет прорезать «кашу» до жёсткого грунта. Если же вам нужно передвигаться по твердой ровной поверхности или целине, то лучше спустить давление до минимума, тем самым увеличив пятно контакта.

Питьё. Пить обязательно, желательно горячее. Для велосипедов продаются специальные темобутылочки в держатель. Но туда влезают и обычные пол-литровые термосы. Но если у вас нет держателя, то термос можно возить в рюкзаке. Сладкий чай вполне подойдет.


Фото @outdoortime

Зимой светлеет поздно, а темнеет рано, поэтому фонарик нужен обязательно. Назад можно поставить дешевый вариант габаритного фонарика на батарейках, а вот вперед нужна хорошая фара. Если у вас фара со встроенным аккумулятором или на стандарте 18650 (иными словами, любой литиевый элемент), то возите её в светлое время суток в кармане, в тепле, литий очень быстро теряет зарядку при отрицательных температурах. Отличный вариант зимнего фонарика – фара с выносным литиевым аккумулятором, который можно убрать в карман или в сумочку с каталитической грелкой или химическим тепловым элементом. При таком подходе нормальные аккумуляторы могут светить не 2-3 часа, а гораздо дольше.

Разогрев. Очень важно кататься разогретым, поэтому прежде чем выйти на улицу, рекомендуется немного размяться: приседания, растяжка. А на улице не сразу крутите на пределе, а прокатитесь парочку километров наращивая темп, чтобы ваш организм почувствовал нагрузку и подстроился под изменяющийся метаболизм. Плюс это позволит избежать резкого перегрева.

Одевайтесь правильно, катайтесь аккуратно и всё у вас будет хорошо!

Почему я езжу на велосипеде в холодную погоду - и как вы тоже можете это сделать


Некоторые велосипедисты ненавидят холод, другие ненавидят катание в помещении.

Если вы ненавидите длительные поездки в помещении, но не решаетесь кататься на улице в холодную погоду, возможно, эта колонка убедит вас в том, что катание на открытом воздухе стоит попробовать. Однако вы должны быть готовы.

Во-первых, давайте определим «действительно холодно». Для некоторых велосипедистов езда на велосипеде при любой температуре ниже 50 градусов по Фаренгейту действительно холодна.Для этого столбца «действительно холодно» определяется как температура ниже 32 градусов. Если вы считаете, что ездить на велосипеде при температуре ниже нуля невозможно, знайте, что заядлые пассажиры в Колорадо и других северных широтных штатах часто ездят на велосипеде в холодную погоду.

Нужен ли для выезда на улицу?

Моя первая действительно холодная поездка, при 16 F, была в январе несколько лет назад. Я не мог вынести мысли о том, чтобы снова кататься в помещении , особенно для двухчасовой езды.Некоторые назовут это оправданием, но я предпочитаю называть это логикой. Я думал, что буду кататься на лыжах при температуре 16 градусов, почему бы не ездить на велосипеде? Езда на велосипеде на свежем воздухе и на солнце намного лучше для моего психического и физического благополучия, чем двухчасовая езда на внутреннем тренажере.

Нет, мне не приходилось кататься на улице; это был продуманный выбор, предпочтение. После того, как я совершил эту первую действительно холодную поездку, теперь я знаю, что могу это сделать, и я предпочитаю быть снаружи, чем внутри.

Это безопасно?

Я не думаю, что езда на улице при минусовых температурах обязательно опасна, но я считаю, что определенные меры предосторожности разумны:

  • Если дороги покрыты снегом или обледенели, попробуйте выбрать маршрут с низкой интенсивностью движения. .
  • Сведите к минимуму длинные участки спуска, чтобы избежать холода из-за ветра.
  • Горный велосипед с широкими шинами более устойчив, чем шоссейный.
  • Снизьте давление в шинах для увеличения тяги и управляемости.
  • Катайтесь с напарником, чтобы, если у одного из вас возникнут проблемы, был другой человек, который мог бы помочь.
  • Носите одноразовые химические грелки для рук или пальцев ног. Их можно надеть на обувь, если у вас замерзнут пальцы на ногах, или согреть руки, если вам нужно сделать механический ремонт.
  • Носите мобильный телефон.
  • Попросите кого-нибудь водить за вас просевшую машину или, как минимум, быть готовым подобрать вас, если вы позовете на помощь.

Как вы одеваетесь для езды на велосипеде при низких температурах?

Я уверен, вы уже знаете, что некоторые люди приходят в майке и грелках для той же поездки, что и кто-то другой в гетрах, утеплителях для рук, жилете и рубашке базового слоя.Я сообщу вам свои личные предпочтения в отношении экипировки для езды в холодную погоду, но знайте, что я легко простужаюсь.

Недавно я прокатился, где температура колебалась от 10,9 до 24 градусов, не считая холода ветром. Я проведу вас через свой наряд с головы до пят.

Голова

Я знаю многих велосипедистов, которые любят накидку на голову под шлем, но я предпочитаю накидку на шлем. Мне нравится чехол для шлема для защиты от холода и влаги.Если начинается дождь или снег, я обнаруживаю, что головной убор промокает и становится холодным, а шлем лучше защищает. Мой любимый чехол для шлема на данный момент сделан Gore.

Помимо защиты от ветра и влаги, мне легко снимать чехол и регулировать температуру тела. Для меня более громоздко снимать защитный кожух под шлемом, чем просто отрывать кожух от шлема.

.

Велосипедная наука - как работают велосипеды и лежащая в их основе физика

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 18 августа 2019 г.

Если бы вам нужно было выбрать лучшую машину за все время, что бы вы сказали? Если бы мы говорили о машинах, которые помогли распространять знания и обучать людей, вы, вероятно, выберете печатная пресса. Если мы имели в виду изобретения, которые позволяют людям обрабатывать землю и кормить свои семьи, вы могли бы заплатить за плуг или трактор. Если вы считаете, что транспорт действительно важен, вы можете выбрать автомобильный двигатель, паровой двигатель или реактивный двигатель самолета.Но для его чистоты простота, думаю, я бы выбрал велосипед . Это прекрасный пример того, как чисто, научные идеи можно использовать в очень практичном технология. Давайте посмотрим на науку о циклах - и просто что делает их такими замечательными!

На фото: велосипед - гениально простая форма транспорт, где бы вы ни находились. Что-то вроде 130 миллионов новых велосипедов производятся во всем мире каждый год, и в настоящее время более 90 процентов из них производится в Китае.Фото Роджера С. Дункана любезно предоставлено ВМС США.

Что такого хорошего в велосипедах?

Диаграмма: Сравнение эффективности повседневных машин (приблизительные, ориентировочные значения, выраженные в процентах). За исключением велосипеда, новые технологии (например, дизельные двигатели) обычно более эффективны, чем старые технологии (например, паровые двигатели).

Что так хорошо, так это то, что они быстро доставят вас в места, не потребляя ископаемое топливо, такое как бензин, дизельное топливо и уголь, или не создавая загрязнение.Они делают это, потому что очень эффективно преобразуют энергию, производимую нашим телом, в кинетической энергии (энергии движения). Фактически, как вы можете видеть из диаграммы напротив, это самые эффективные транспортные средства, разработанные людьми. Используя силу ваших мышц удивительно эффективным способом, велосипед может преобразовать около 90 процентов энергии, которую вы подаете на педали, в кинетическую энергию, которая движет вас вперед. Сравните это с автомобильным двигателем, который преобразует лишь около четверти энергии бензина в полезную мощность - и при этом создает все виды загрязнения.

Посмотрите на это так: если вы ведете машину, куда бы вы ни пошли, вы тащите кусок металла, который, вероятно, весит в 10–20 раз больше, чем вы (типичный компактный автомобиль весит более 1000 кг или 2000 фунтов). Какая трата энергии! Езжайте на велосипеде, и металл, который вам нужно перемещать с собой, больше равен 6–9 кг (14–20 фунтов) для легкого гоночного велосипеда или 11–20 кг (25–45 фунтов) для горного велосипеда или туриста, что составляет или вашего собственного веса.

Более высокая эффективность означает, что вы можете ехать дальше на том же количестве топлива, что является еще одним большим преимуществом велосипедов, хотя его сложно измерить количественно.Согласно классической книге «Велосипедная наука» Дэвида Гордона Уилсона и др .: «Гоночный велосипедист со скоростью 32 км / ч (20 миль в час) мог бы проехать более 574 километров на литр (1350 миль на галлон США), если бы существовала жидкая пища с высоким содержанием энергии. бензина ". Как ни крути, байки просто потрясающие!

Куда уходит ваша энергия?

Мы описали велосипед как машину, и с научной точки зрения это именно то, что это: устройство, которое может увеличивать силу (облегчая идти в гору) или скорость.Это также машина в том смысле, что она преобразует энергию из одной формы (все, что вы ели) в другой (кинетическая энергия вашего тела и велосипеда, когда они едут). Вы, наверное, слышали о законе физики, называемом сохранение энергии, которое говорит, что вы не можете создать энергию из воздуха или заставить ее бесследно исчезнуть: все, что вы можете сделать - это преобразовать его из одного в другое. Так где же энергия вы на велосипеде ездите? В научных терминах мы говорим, что это означает «выполнение работы» - но что это означает на практике?

Езда на велосипеде иногда может казаться тяжелой работой, особенно если вы едете в гору.В науке о велоспорте «тяжелая работа» означает, что вам иногда приходится использовать довольно много силы крутить педали на любом расстоянии. Если вы идете в гору, вам нужно работать против сила тяжести . Если вы идете быстро, вы работаете против силы сопротивление воздуха (сопротивление) давит на ваше тело. Иногда бывают неровностей; на дороге, по которой нужно проехать; это требует больше силы и использует энергия тоже (неровности уменьшают вашу кинетическую энергию, уменьшая вашу скорость).

Фото: Велосипеды так хорошо работают с человеческим телом, потому что они используют силу наших больших и очень мощных мышц ног. Лежачие велосипеды (на которых вы ездите лежа) могут выглядеть ультрасовременными и немного странными, но им уже не менее 100 лет. Они быстрее, чем обычные велосипеды, потому что их водители принимают гораздо более аэродинамическую позу, напоминающую трубу, которая сводит к минимуму сопротивление. Поскольку педали находятся выше над землей, шатуны могут быть длиннее, поэтому вы получаете больше рычагов, ваши мышцы могут дольше работать с высокой мощностью и делать это более эффективно.Фото Робина Хиллер-Майлза любезно предоставлено ВМС США.

Но идете ли вы в гору или под гору, быстро или медленно, по гладкой дороге или ухабистый, есть другая работа, которую всегда нужно делать просто чтобы ваши колеса вращались. Когда колесо опирается на землю, выдерживая нагрузку, например, велосипедиста, шина, обернутая вокруг него, оказывается в одних местах раздавлены, в других выпячиваются. По мере того, как вы едете по кругу, разные части шины сжимаются и выпирают по очереди, а резина, из которой они сделаны, тянется и толкается во всех направлениях.Многократно сдавливать шину таким способом немного похоже на замешивание хлеба: для этого требуется энергия - и эта энергия известна как сопротивление качению . Чем больше нагрузка на шину (чем вы тяжелее или больше несете), тем выше сопротивление качению.

Для гоночного велосипеда, который едет быстро, около 80 процентов работы велосипедиста уходит на преодоление сопротивления воздуха, а остальная часть - на борьбу с сопротивлением качению; для маунтинбайкера намного медленнее на пересеченной местности, 80 процентов их энергии уходит на сопротивление качению и только 20 процентов теряется на перетаскивание.

Диаграмма: Медленные горные велосипеды тратят большую часть энергии из-за сопротивления качению; более быстрые гоночные велосипеды тратят больше из-за сопротивления воздуха.

О каком количестве энергии мы на самом деле говорим? В Тур де Франс, по мнению увлекательный Анализ, проведенный Training Peaks, показал, что лучшие райдеры имеют в среднем около 300–400 Вт мощности, что составляет примерно 3–4 старомодных 100-ваттных лампы или около 15 процентов мощности, необходимой для работы электрического чайника. Для сравнения, вы можете генерировать около 10 Вт с помощью ручного генератора электроэнергии, хотя Вы не можете использовать один из них очень долго, не уставая.Что это говорит нам? Намного легче генерировать большое количество энергии в течение длительного времени, используя большие мышцы ног, чем используя руками и руками. Вот почему велосипеды такие умные: в них используются самые мощные мышцы нашего тела.

Как работает рама велосипеда

Если вес взрослого составляет 60–80 кг (130–180 фунтов), рама велосипеда должна быть достаточно жесткой, если она не собирается защелкните или пристегните ремни в момент, когда гонщик поднимается на борт. Обыкновенный велосипеды имеют рамы из прочной, недорогой трубчатой ​​стали (буквально, полые стальные трубы, содержащие только воздух) или более легкие сплавы на основе стали или алюминия.Гоночные велосипеды, скорее всего, будут сделаны из композитов с углеродным волокном, которые дороже, но прочнее, легче и устойчивы к ржавчине.

Фото: перевернутая А-образная рама велосипеда - это невероятно прочная структура, помогающая распределять ваш вес между передними и задними колесами. Это помогает наклониться вперед или даже встать, когда вы идете в гору, поэтому вы можете применить максимум нажимайте на педали и сохраняйте равновесие.

Вы могли подумать, что рама велосипеда из алюминиевых трубок будет намного слабее. чем тот, что сделан из стали, но только если трубы аналогичны по размеру.На практике каждый велосипед должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать вес гонщика. и нагрузки, которые могут возникнуть при различных видах обращения. Таким образом, алюминиевый велосипед будет использовать трубки с большим диаметром и / или более толстыми стенками. чем велосипед из стальных труб.

Оправа не просто поддерживает вас: ее треугольная форма (часто два треугольника соединяются вместе, образуя ромб) тщательно разработан для распространять твой вес. Хотя седло расположено гораздо ближе к спине руль, вы наклоняетесь вперед, чтобы держаться за руль.Угловой стержни в раме предназначены для более или менее разделять ваш вес равномерно между передними и задними колесами. Если вы думаете об этом, это действительно важно. Если весь ваш вес переместился через спину колесо, и вы пытались крутить педали в гору, вы опрокидывались назад; так же, если бы на переднее колесо было слишком много веса, вы бы свалились каблуки каждый раз, когда ты спускался с горы!

Рамы не рассчитаны на стопроцентную жесткость: это сделает езду гораздо менее комфортной. Практически все велосипедные рамы немного прогибаются и гнутся, поэтому они поглощают некоторые удары. езды, хотя другие факторы (например, седло и шины) имеют гораздо большее влияние по комфорту езды.Также стоит помнить, что человеческое тело само по себе замечательно эффективная система подвески; катаясь на горном велосипеде по пересеченной местности, вы очень быстро станете знать, как ваши руки могут работать как амортизаторы! Действительно, может быть весьма поучительно посмотреть на тело как продолжение (или дополнение) базовой рамы велосипеда, сбалансированное на ней.

Как работают велосипедные колеса

Фото: Как и автомобильное колесо, велосипедное колесо - это умножитель скорости.В педали и шестерни поворачивают ось по центру. Ось поворачивается только небольшое расстояние, но рычаг колеса означает внешний обод поворачивается намного дальше за то же время. Вот как колесо помогает идти быстрее.

Если вы читали нашу статью о том, как работают колеса, вы будете знать, что колесо и ось, которую оно вращает, - это пример того, что ученые называют простым машина: она будет увеличивать силу или скорость в зависимости от того, как вы ее поворачиваете. Велосипед колеса обычно имеют диаметр более 50 см (20 дюймов), что составляет выше, чем у большинства автомобильных колес.Чем выше колеса, тем больше они умножьте свою скорость, когда вы поворачиваете их на оси. Вот почему у гоночных велосипедов самые высокие колеса (обычно диаметром около 70 см или 27,5 дюймов).

Колеса в конечном итоге выдерживают весь ваш вес, но очень интересным образом. Если бы колеса были твердыми, они были бы сдавлены (сжаты), когда вы сели на сиденье, и отталкивается, чтобы поддержать вас. Однако колеса у большинства мотоциклов на самом деле состоит из прочной ступицы, тонкого обода и около 24 спиц с высоким натяжением.Велосипеды имеют колеса со спицами, а не цельнометаллические, чтобы сделать их прочными и легкими, а также уменьшить сопротивление. (некоторые райдеры используют плоские «лопастные» спицы или спицы овальной формы вместо традиционных округлых спиц в попытке чтобы сократить сопротивление еще больше).

Важно не только количество спиц, но и способ их подключения между ободом и его ступицей. Как нити паутины или свисающие веревки подвесного моста, колесо велосипеда находится в напряжении - спицы натянуты.Поскольку спицы пересекаются с ободом на противоположной стороне ступицы колесо не такое плоское и хлипкое, как кажется, но на самом деле удивительно прочная трехмерная структура. Когда вы садитесь на велосипед, ваш вес давит на ступицы, которые растягивают одни спицы немного больше, а другие - немного меньше. Если вы весите 60 кг (130 фунтов), вам придется толкать около 30 кг (130 фунтов). вниз на каждое колесо (не считая собственного веса велосипеда), а спицы - это то, что предотвращает коробление колес.

Фото: Несмотря на внешний вид, велосипедное колесо не является ни плоским, ни слабым.Ступица намного шире шины, спицы натянуты и перекрещиваются, соединяясь со ступицей по касательной. Все это создает жесткую трехмерную структуру, которая может противостоять скручиванию, короблению и изгибу. Фото Дэвида Даналса любезно предоставлено ВМС США.

Поскольку каждое колесо имеет пару дюжин спиц, вы можете подумать, что каждая спица должна выдерживать только часть общего веса - может быть, всего 1-2 кг (2,2-4,4 фунта), если спиц 30, что может сделать легко. На самом деле спицы несут нагрузку неравномерно: несколько спиц, которые находятся около вертикали, несут гораздо большую нагрузку, чем другие.(Среди велосипедистов до сих пор ведутся споры о том, как на самом деле воспринимается нагрузка, и лучше ли представить себе велосипед, висящий на спицах вверху или давящий на спицы внизу.) Как колесо вращается. другие спицы перемещаются ближе к вертикали и начинают нести большую часть нагрузки. Нагрузка на каждую спицу резко возрастает и падает во время каждого вращения колеса, поэтому, в конечном итоге, после многих тысяч циклов повторяющихся напряжений и деформаций, во время которых каждая спица быстро растягивается и расслабляется, одна из спиц (или ее соединение с колесо или ступица) может выйти из строя из-за усталости металла.Это мгновенно и резко увеличивает нагрузку на оставшиеся спицы, повышая вероятность их выхода из строя и вызывая своего рода эффект «домино», из-за которого колесо прогибается.

Как работают велосипедные передачи

Фото: Шестерня - это пара колес с зубья, которые сцепляются друг с другом для увеличения мощности или скорости. В велосипеде пара шестерен не приводится в движение напрямую, а связана цепь. На одном конце цепь постоянно обвивается вокруг главной шестерни. (между педалями).С другой стороны, он переключается между серией больших или меньших зубчатые колеса при переключении передач.

Типичный велосипед имеет от трех до тридцать различных шестерен - колеса с зубьями, связаны цепью, что делает машину быстрее (по прямой) или легче крутить педали (идти в гору). Колеса большего размера также помогают ехать быстрее по прямой, но это большой недостаток, когда дело касается холмов. Это одна из причин, почему горные велосипеды и велосипеды BMX имеют меньшие колеса, чем гоночные велосипеды.Не только шестерни на велосипеде помогают увеличьте мощность педалирования, когда вы идете в гору: педали крепится к главной шестерне парой шатуны: два коротких рычага которые также увеличивают силу, которую вы можете приложить ногами.

Шестерни могут существенно повлиять на вашу скорость. На типичном гоночный байк, например, передаточное число (количество зубьев на педальном колесе, деленное на количество зубцов на тыльной стороне колесо) может составлять 5: 1, поэтому одно нажатие педалей приводит в движение вы примерно в 10 м (35 футов) вниз по улице.Предполагая, что вы можете перемещать только ноги так быстро, вы можете видеть, что шестерни эффективно заставляют вас двигаться быстрее, помогая вам продвигаться дальше при каждом повороте педалей.

Подробнее читайте в нашей основной статье о шестеренках.

Изображение: Велосипеды до шестеренок: Ранние велосипеды, подобные этим (известные как «Пенни Фартингс» или «Высокие колеса») у него было огромное переднее колесо, которое эффективно увеличивало вашу скорость и позволяло очень быстро ехать по прямой. Шестерен не было: переднее колесо крутилось один раз, когда ноги толкали вверх-вниз на рукоятках (педалях).Спускаться под гору было довольно сложно (если не снимать ногу с рукоятки), а в гору - практически невозможно! Фрагмент оригинальной картины Генри «Хай» Сэндхэма 1887 года, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Как работают велосипедные тормоза

Фото: Ободные тормоза: Резиновые колодки (колодки) тормозов этого велосипеда зажимают металлический обод колеса, чтобы замедлить вас. Когда вы теряете скорость, вы теряете энергию. Куда уходит энергия? Это превращается в тепло: тормозные колодки могут быть невероятно горячими!

Как бы быстро вы ни двигались, наступает время, когда Вы должны остановить.Тормоза на велосипеде работают с использованием трения ( сила трения между двумя предметами, которые скользят друг мимо друга, пока они трогают). Хотя некоторые велосипеды теперь имеют дисковые тормоза (аналогичные те, которые используют автомобили), с отдельными тормозными дисками, прикрепленными к колесам, многие до сих пор используют традиционные ободные тормоза с суппортом и башмаками.

При нажатии на тормозные рычаги пара резиновых туфли (иногда называемые блоками) прижимаются к металлическому внутреннему ободу спереди и сзади колеса. Поскольку тормозные колодки плотно трутся о колеса, они поворачиваются. ваша кинетическая энергия (энергия, которую вы имеете потому что ты идешь вместе) в тепло, что замедляет вас.Подробнее об этом читайте в нашей основной статье о тормозах.

Ободные тормоза в сравнении с дисковыми тормозами

Ободные тормоза с приводом от суппорта нажимают на внешний край колеса, где оно вращается быстрее всего, но с наименьшей силой. Это означает, что им требуется относительно небольшое тормозное усилие, чтобы замедлить движение. колеса (поэтому они могут быть маленькими и легкими), хотя вам все равно придется сильно нажимать, и вам придется прикладывать эту силу дольше, чтобы заставить себя и свой велосипед остановиться. Одним из больших недостатков ободных тормозов является то, что они полностью подвергаются воздействию дождя сверху и сбоку и брызг с колес; если тормозные колодки и колеса мокрые и грязные, есть значительная смазка, трение между тормозами и колесами может быть до десяти раз меньше, чем в засушливых условиях (по данным Дэвида Гордона Уилсона Велосипедная наука), и ваш тормозной путь будет намного больше.

Дисковые тормоза

работают ближе к ступице, поэтому им необходимо применять большее тормозное усилие, которое может вызвать нагрузку на вилки и спицы, и они оба тяжелее (что может повлиять на управляемость велосипеда) и механически сложнее, но они имеют тенденцию к быть более эффективным в сырую погоду и в грязь.

Просмотрите интернет-форумы о велосипедах, и вы найдете самые разные мнения о том, какой тип тормозов лучше всего подходит для разных типов велосипедов, местности и погодных условий. Некоторым людям нравятся дисковые тормоза, потому что они делают мотоцикл лучше; другим нравятся ободные тормоза, потому что они такие простые и понятные.

Рисунок: Тормоза дисковые (упрощенные). Когда вы нажимаете тормозной рычаг, трос или гидравлическая линия (желтый) воздействуют на суппорты (синие), которые прижимают тормозные колодки к диску, который называется ротором (красный), прикрепленным к колесу. Поскольку суппорты прикреплены к одной из вилок (серые), а тормозная сила должна проходить через спицы (черные), чтобы остановить колесо, дисковые тормоза подвергают вилки и спицы гораздо большей нагрузке, чем ободные тормоза.

Как работают велосипедные шины

Трение между резиновыми шинами также работает в ваших интересах и дорога, по которой вы едете: это дает вам сцепление, которое делает ваш велосипед легче контролировать, особенно во влажные дни.

Как и автомобильные шины, велосипедные шины не сделаны из цельной резины: они имеют внутренняя трубка заполнена сжатым (сжатым) воздухом. Это означает, что они легче и более упругий, что обеспечивает более комфортную езду. Пневматические шины, как их называют, были запатентованы в 1888 году шотландской изобретатель Джон Бойд Данлоп.

У разных видов велосипедов разные шины. Гоночные велосипеды имеют узкие гладкие шины, рассчитанные на максимальную скорость. (хотя их "тонкий" профиль дает им более высокое сопротивление качению), а у горных велосипедов есть более толстые и прочные шины с более глубоким протектором, большим контактом резины с дорогой и лучшим сцеплением (хотя, будучи шире, они создают большее сопротивление воздуха).

Почему одежда имеет значение

Трение - отличная вещь в тормозах и шинах, но это менее приветствуется в другой форме: как сопротивление воздуха, которое замедляет вас. Чем быстрее вы идете, тем больше сопротивление становится проблема. На высоких скоростях гонка на велосипеде похожа на плавание через воду: вы действительно можете почувствовать, как воздух толкает вас и (как мы уже видели) вы тратите около 80 процентов своей энергии на преодоление сопротивления. Теперь велосипед хорош тонкая и обтекаемая, но тело велосипедиста намного толще и шире.На практике тело велосипедиста создает вдвое больше сопротивления, чем их велосипед. Вот почему велосипедисты носят обтягивающую одежду из неопрена и заостренные каски для оптимизации и минимизации потерь энергии.

Фото: Гоночные велосипеды имеют два комплекта руля. Внутренний руль позвольте всадникам уменьшить сопротивление воздуха, прижав локти ближе друг к другу. Фото Бена А. Гонсалеса любезно предоставлено ВМС США.

Вы могли не заметить, но рули велосипеда - это рычаги. тоже: более длинный руль обеспечивает рычаг, облегчающий поворот переднее колесо.Но чем шире вы расставляете руки, тем большее сопротивление воздуха вы создаете. Вот почему у гоночных велосипедов есть два набора рулей, чтобы велосипедист занимает лучшую, наиболее обтекаемую позу. Есть обычные, внешний руль для рулевого управления и внутренний для удержания за Прямо. Использование этих внутренних рулей заставляет руки велосипедиста гораздо более плотное и обтекаемое положение. Большинство велосипедистов теперь носят шлемы как из соображений безопасности, так и из соображений безопасности. аэродинамика.

Велосипеды - это физика в действии

Давайте кратко подведем итог с помощью простой диаграммы, которая показывает все эти различные элементы науки о циклах в действии:

.

Когда вы едете на велосипеде на полной скорости и велосипед внезапно останавливается, почему вам нужно сильно давить на руль, чтобы не полететь вперед?

Физика
Наука
  • Анатомия и физиология
  • Астрономия
  • Астрофизика
  • Биология
.

Смотрите также

Возврат к списку