Beeinflusst das Gewicht / die Gruppe des Fahrrads oder des Fahrers die Reisegeschwindigkeit in der Ebene?

Ich habe dieses Video auf Facebook gepostet:

und jemand bemerkte, dass meine Energiemesswerte ein bisschen "optimistisch" waren. Ich fragte, warum und er dachte im Grunde, wenn ich 600 W bekomme, sollte ich viel mehr als 30 MPH machen. Er sagt, er kann mit 30 MPH bei nur 250 W fahren!

Am Ende schien er zufrieden zu sein, dass der Unterschied darin besteht, dass er 74 kg wiegt, ich bin etwas über 100 kg.

In einem anderen Video kommentierte jemand, dass er mit einer schönen Gruppe auf einem Carbonbike fliegen würde.

Es scheint mir, dass das Gewicht von Rad / Fahrer und Gruppe kaum einen Unterschied macht, wenn man in einer Ebene ohne Gangwechsel fährt.

Werde ich plötzlich mit 40MPH bei 600W fahren, wenn ich 10KG verliere?

Die kurze Antwort auf Ihre Frage lautet: "Ja, das Gewicht beeinflusst die Reisegeschwindigkeit in der Ebene, aber nicht wesentlich."

Die längere Antwort auf Ihre Frage ist ein Sonderfall einer der Antworten, die auf diese Fahrräder gegeben wurden. Stapelwechselfrage: " Wie kann man den Luftwiderstand für ein Fahrrad schätzen? " Luftwiderstand, Rollwiderstand, Beschleunigung und Steigen (oder Sinken). In Ihrem Fall interessieren Sie sich nur für die Widerstandskomponenten, die von einer Massenänderung betroffen sind.

Sie haben nach "on the flat" gefragt, damit wir die steigende oder fallende Komponente ignorieren können.

Sie haben nach der "Reisegeschwindigkeit" gefragt, damit wir die Beschleunigungskomponente ignorieren können.

Wenn Sie sich die Widerstandsgleichung ansehen, geht die Masse nicht in die aerodynamische Komponente ein.

Die einzige Komponente des Widerstands, die von der Masse beeinflusst wird, ist die Rollwiderstandskomponente. Die Rollwiderstandskraft ist Crr * m * g, wobei Crr der Rollwiderstandskoeffizient ist, m die Gesamtmasse ist und g die Gravitations- "Konstante" ist, wahrscheinlich etwa 9,8 m / s ^ 2 an Ihrem Standort. Für "normale" Straßenreifen auf einer Standardoberfläche liegt der Crr typischerweise im Bereich von 0,004 bis 0,007; Schwere Reifen auf unebenen Straßen tendieren zum oberen Teil des Bereichs, Rennreifen auf einer guten Oberfläche zum unteren Teil des Bereichs. Nehmen wir in diesem Fall an, dass der Crr-Wert Ihrer Reifen auf dieser Straße mit 0,0055 genau in der Mitte dieses Bereichs liegt und dass das Gesamtgewicht von Ihnen, Ihrem Fahrrad und Ihrer gesamten Ausrüstung insgesamt 110 kg beträgt. Dann beträgt der Rollwiderstand 0,0055 × 110 × 9,8 = 5,9 Newton.

Leistung ist Kraft * Geschwindigkeit. Bei konstanter Ausgangsleistung ist die Geschwindigkeitsänderung aufgrund der verringerten Masse einfach Leistung / Kraftänderung.

Angenommen, Ihre "Reiseflug" -Leistung betrug 300 Watt, Ihre Gesamtmasse betrug 110 kg, Ihr CdA betrug 0,3 m ^ 2 (was für ein Pendlerfahrrad-Setup niedrig ist) und der Crr-Wert betrug 0,005. Wir können dann Ihre Geschwindigkeit mit ungefähr 10,9 m / s (oder 39,2 km / h) berechnen. Wenn Sie Ihre Masse um 10 kg verringern würden, was ungefähr 10% Ihrer Gesamtmasse entspricht, würde sich Ihre Geschwindigkeit um etwa 1% auf 11,0 m / s oder 39,6 km / h erhöhen.

Aus meiner Beobachtung Ihres Videos geht hervor, dass die maximale Leistung beim Beschleunigen und nicht beim Kreuzen erreicht wird. Ich stelle fest, dass Sie zeitweise ~ 700 W produzieren. Ich gehe davon aus, dass Sie Kraftmesspedale / -kurbeln verwenden.

Zum Vergleich: Als ich Physikstudent war, sind wir 15 Stockwerke hoch gelaufen, um unsere Leistung zu messen. Ich und ein paar andere fitte Leute produzierten über eine HP (746 W) und wenn der Speicher mir dient, produzierte ich 1,5 HP. 40 Jahre später, auf einer kürzlichen, faulen Fahrt, sagte Strava, dass ich eine Höchstleistung von 500 W erreicht habe (Korrektur: Wenn ich lerne, Strava besser zu nutzen, sehe ich, dass die durchschnittliche Höchstleistung über 300 m und die Höchstleistung über 80 m 10 s lang 1200 W betrug). Auf einer Rundreise mit 28 bis 30 km / h, sagt Strava, produziere ich ungefähr 150 W. Ich wiege 70 kg (genauso wie damals).

Deshalb finde ich Ihre Ergebnisse vernünftig.

Bearbeiten: Ich sollte als Antwort auf Ihre Frage hinzufügen: Nein, das Gewicht wirkt sich nicht auf die Geschwindigkeit der Wohnung aus. Dies wird hauptsächlich von Ihrem Frontbereich für eine bestimmte Leistungsstufe bestimmt (aber Sie wussten, dass wir uns aus diesem Grund bei Gegenwind ducken). Bessere Lager können eine kleine Verbesserung bewirken.

Du hast einen Gepäckträger und Gepäcktaschen, also nehme ich an, du bist auf einem Pendlerfahrrad. Es sollte dich nicht überraschen, dass du mit 30mph fährst (was schon ziemlich schnell ist). Sie würden wahrscheinlich viel schneller werden, wenn Sie die Aerodynamik verbessern würden, z. B. auf einem Rennrad mit schmalen Reifen und Gefällen oder mit TT-Lenkern. Sie würden nicht so viel Energie investieren, um ein riesiges Loch in die Luft zu reißen.

Das Abnehmen von 10 kg wird Ihnen in dieser Hinsicht wahrscheinlich nicht viel helfen - bei> 30 km / h kommt das Gewicht nicht wirklich ins Spiel. Als Velomobilfahrer kann ich problemlos 40 km / h über eine lange Strecke zurücklegen, obwohl das Fahrrad mit Werkzeug und Lebensmitteln etwa 30 kg wiegt. Es dreht sich alles um Aerodynamik.

Es gibt verschiedene Fahrradleistungsrechner, die Ihnen bei Ihren Fragen behilflich sein können. Die kurze und einfache Antwort lautet jedoch, dass der Hauptfaktor für die Höchstgeschwindigkeit des Fahrrads auf ebenem Boden der Luftwiderstand ist.

http://bikecalculator.com/

Der Luftwiderstand ändert sich mit dem Quadrat der Geschwindigkeit, sodass 40 Meilen pro Stunde fast doppelt so viel Kraft benötigen wie 30 Meilen pro Stunde.

Wo das Gewicht einen großen Unterschied macht, hängt von Ihrer Beschleunigungsrate ab. Die Beschleunigungsrate ist der Hauptunterschied im Radrennsport. Der Verlust von 10 kg wirkt sich dramatisch auf die Zeit aus, die Sie benötigen, um von einer angehaltenen auf eine 30-mph-Geschwindigkeit zu gelangen.

Je mehr Sie wiegen, desto mehr Kraft ist erforderlich, um eine bestimmte Geschwindigkeit zu erreichen und aufrechtzuerhalten. Gleichzeitig können Sie jedoch im Allgemeinen mehr Kraft erzeugen. Auf der Ebene arbeitet man hauptsächlich gegen den Luftwiderstand. Ein Fahrer mit einem größeren Rahmen (weniger aerodynamisch) benötigt mehr Kraft, um den Widerstand zu überwinden, als ein kleinerer Fahrer. Im Allgemeinen hat die Aerodynamik des Fahrers und das Gewicht des Fahrers eine starke Korrelation.

30mph ist überhaupt nicht langsam, wenn Sie in der Lage wären, das für 20 Kilometer beizubehalten, würden Sie wirklich ziemlich konkurrenzfähige Zeiten in einem Pro-TT bekanntgeben!

Eine bessere Gruppe spart möglicherweise Gewicht (obwohl dies beim Klettern und Beschleunigen wichtiger ist), bietet Ihnen jedoch möglicherweise auch eine bessere Auswahl an Gängen und eine bessere Kraftübertragung. Ein Carbonrad könnte aerodynamischer sein.