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标题: 【问题】为什么小轮径加速快，掉速快？ [打印本页]

作者: funder 时间: 2008-7-28 15:49
标题: 【问题】为什么小轮径加速快，掉速快？
小轮径加速快，掉速快，几乎每个人都会这么说。从实际情况来看，似乎也是如此，但如果追问一下为什么，恐怕又没有几个人说得清楚。

假设两辆车，重量一样，速度一样（比如，同时从0到30km/h，或者从30km/h到0），大轮径的车，和小轮径的车，究竟有什么不同？

更形而上学一点，假设车架重量一样，轮圈重量一样，辐条重量一样，花鼓重量一样。

显然，在这种情况下，相同速度下，两者的平动动能是一致的，唯一可能的差别，只有轮组旋转形成的转动动能。

花鼓几乎在轴心，转动动能可以忽略（小轮径的花鼓转速高，动能会大一点），辐条重量相对轮圈要轻很多，可以忽略，所以几乎所有的转动动能，都在轮圈上。

轮圈的大小真的可能造成存能的不同吗？会有多大区别？

作者: 天蓝的天 时间: 2008-7-28 15:51
事实上大小轮径轮圈的重量差当然是不可以忽略的啦，我是这样觉得

作者: funder 时间: 2008-7-28 16:00
看目前主流的20寸轮组和700C轮组，重量似乎是差不多的，都在1-1.7kg之间

作者: unary 时间: 2008-7-28 16:27
滚动摩擦力来自于橡胶变形发热（hysteresis），和角动量没有直接关系。
这篇文章蛮有意思的。至少ALEX MOULTAN坚信小轮的滚阻小于大轮。
http://www.legslarry.beerdrinkers.co.uk/tech/GS.htm

作者: funder 时间: 2008-7-28 16:32
这里没有考虑阻力，而是探讨两者储存能量的能力

作者: unary 时间: 2008-7-28 16:42
假设质量相同（真是如此吗？），线速度相同，那所储存的能量应该也是相等的。

作者: funder 时间: 2008-7-28 16:43
是的，我也是这样觉得，后来又找来转动惯量的公式重新推算一遍，也还是一样的

作者: unary 时间: 2008-7-28 16:44
所以还是要从热量转换上找原因。

作者: funder 时间: 2008-7-28 16:49
热量只是引起阻力的差异，和惯性是两码事

作者: Nightwish 时间: 2008-7-28 17:24
我是觉得小轮径角速度较大~~~
那么对花鼓润度要求就更高~
同样的花鼓~
应该转速越高的阻力越大吧？~（猜的~）

作者: funder 时间: 2008-7-28 18:08
这还是说阻力的问题，不是惯性

作者: jerry7 时间: 2008-7-28 19:27
我理解，如果理想状况下，光滑平面，线速度一样，整个惯量也应该一样。但实际中，小轮的轮子肯定比大轮子轻，转动能量就少。另外一点，小轮在地面上，受马路凸凹阻力要大于大轮。

作者: funder 时间: 2008-7-28 20:00
小轮比大轮轻？SP8的一对重1.6kg左右了，最好用数据说话吧

[ 本帖最后由 funder 于 2008-7-28 20:02 编辑 ]

作者: Nightwish 时间: 2008-7-28 20:24
为什么老是纠缠于惯性呢？~
有没有论据说明造成这一现象的原因一定是惯性而不是阻力？~
看FUNDER斑竹的意思~
似乎认定是惯性造成的了~

作者: funder 时间: 2008-7-28 20:35
那么怎么解释小轮加速快呢？

作者: bzgao 时间: 2008-7-28 21:17
哈哈,是各位抽象时省略掉的东西不对吧,倒是没人量化比较两种车轮.为什么走钢丝的人拿的平衡杆长的比短的好?

作者: Nightwish 时间: 2008-7-28 21:18
也只能往阻力上解释啊~~~
重心~风阻~等等~~

反正质量相等，惯性就相等，蓄能能力就一样~
这个没什么好质疑的~~

作者: bzgao 时间: 2008-7-28 21:19
好象理解好了,应该能解释加速快,减速快的原因吧

作者: bzgao 时间: 2008-7-28 21:22
好象不是,你拿个短铁棒和长铝合金杆(质量相同),对平衡起的作用不一样吧.

作者: Nightwish 时间: 2008-7-28 21:25

原帖由 bzgao 于 2008-7-28 21:22 发表
好象不是,你拿个短铁棒和长铝合金杆(质量相同),对平衡起的作用不一样吧.

这个当然不一样~~
重心位置都不一样~
肯定是长的靠外~

PS：这个和楼主的问题有什么关系？~

作者: bzgao 时间: 2008-7-28 21:28
可以减化一下车轮,以每根辐条加所附的轮组假想成平衡杆,小轮的平衡杆短,大轮的平衡杆长.可以这样理解吗?

作者: funder 时间: 2008-7-28 21:35
转动惯量＝mr^2，质量一样的情况下，半径增加一倍，惯量增加三倍。

但是小轮径的转速更高，能量和转速的平方成正比。

作者: Nightwish 时间: 2008-7-28 21:37
转动动能：（I是转动惯量）

[ 本帖最后由 Nightwish 于 2008-7-28 21:38 编辑 ]

111.jpg (1.52 KB, 下载次数: 24)

作者: Nightwish 时间: 2008-7-28 21:37
代入22楼~
可见质量一样~线速度一样~转动动能就一样~

[ 本帖最后由 Nightwish 于 2008-7-28 21:41 编辑 ]

作者: funder 时间: 2008-7-28 21:38

原帖由 bzgao 于 2008-7-28 21:28 发表
可以减化一下车轮,以每根辐条加所附的轮组假想成平衡杆,小轮的平衡杆短,大轮的平衡杆长.可以这样理解吗?

可以这样说，让质量相同的小轮和大轮达到相同转速，小轮要容易得多。但是要达到相同的线速度，小轮径需要更高的转速。

作者: bzgao 时间: 2008-7-28 21:41
别拿公式试,你太书本化了!这东西可能初中物理就解决了.是你抽象时省略的东西省的不对.

作者: G1683 时间: 2008-7-28 21:41
Ｆ版和各位都有渊博的知识，我念书较少所以搞不懂以上的问题是何道理．

假设一下：到操场上去，找２根绳子，长５米的和长１米的，一头栓一重物，甩起来会怎么样．．．

结果是：长的那根只需慢慢甩，一圈又一圈．．．
　　　　短的拿根，起步时虽然省事，但你得转快点，否则它马上停掉．．．
我不知道这是什么现象，不会形容．．．

[ 本帖最后由 G1683 于 2008-7-28 21:53 编辑 ]

作者: Nightwish 时间: 2008-7-28 21:45
事实就是惯性是一样的~~~
造成现实中结果的种种差异就是阻力啊~重量啊等等不可控制的因素造成的~

作者: bzgao 时间: 2008-7-28 21:46
发现没有,不怕骑车的有文化,就怕骑车的没文化.就这道理.

作者: funder 时间: 2008-7-28 21:47

原帖由 bzgao 于 2008-7-28 21:41 发表
别拿公式试,你太书本化了!这东西可能初中物理就解决了.是你抽象时省略的东西省的不对.

现在就要搞清楚究竟是哪里不对，哪里有问题

作者: funder 时间: 2008-7-28 21:48

原帖由 G1683 于 2008-7-28 21:41 发表
Ｆ版和各位都有渊博的知识，我念书较少所以搞不懂以上的问题是何道理．

假设一下：到操场上去，找２根绳子，长５米的和长１米的，一头栓一重物，甩起来会怎么样．．．

这就很简单，能量和绳子长度无关，只和石头的质量，石头的线速度有关。

作者: funder 时间: 2008-7-28 21:59

原帖由 Nightwish 于 2008-7-28 21:45 发表
事实就是惯性是一样的~~~
造成现实中结果的种种差异就是阻力啊~重量啊等等不可控制的因素造成的~

阻力大不能解释小轮加速快的现象。

如果说是轮框的重量，很多700C的轮组还不到1kg，比如LW，Lew那些，有的一对只有69xg，轮框不知道要多轻，是否可以说他们的惯性远不如20寸小轮（最轻的是1kg左右）呢？

作者: funder 时间: 2008-7-28 22:03

原帖由 G1683 于 2008-7-28 21:41 发表
Ｆ版和各位都有渊博的知识，我念书较少所以搞不懂以上的问题是何道理．

假设一下：到操场上去，找２根绳子，长５米的和长１米的，一头栓一重物，甩起来会怎么样．．．

结果是：长的那根只需慢慢甩，一圈又一圈 ...

这个例子里面，如果每秒都转动一圈，那么前者动能是后者的25倍之多。如果能量一致，前者的转速只需要后者的五分之一。

作者: G1683 时间: 2008-7-28 22:06

原帖由 funder 于 2008-7-28 21:59 发表

阻力大不能解释小轮加速快的现象。

如果说是轮框的重量，很多700C的轮组还不到1kg，比如LW，Lew那些，有的一对只有69xg，轮框不知道要多轻，是否可以说他们的惯性远不如20寸小轮（最轻的是1kg左右）呢？

这就是因为虽然轻，但离轴心远（比２０寸），还是惯性吧？

作者: bzgao 时间: 2008-7-28 22:09
其实大轮车和小轮车的飞轮直径是相同的,大家可能没注意到.或减化掉了

[ 本帖最后由 bzgao 于 2008-7-28 22:11 编辑 ]

作者: G1683 时间: 2008-7-28 22:11

原帖由 bzgao 于 2008-7-28 22:09 发表
其实大轮车和小轮车的飞轮直径是相同的,大家可能没注意到.

就是因为飞轮直径是相同的，所以有了这个课题．

作者: funder 时间: 2008-7-28 22:11
大轮子的转动惯量大，但是由于转速低，最后储存的能量和轮径无关

作者: funder 时间: 2008-7-28 22:12

原帖由 bzgao 于 2008-7-28 22:09 发表
其实大轮车和小轮车的飞轮直径是相同的,大家可能没注意到.或减化掉了

如果说飞轮和花鼓的转动能量，由于尺寸一样，哪个转速高哪个储存能量多，所以小轮的花鼓飞轮能量多。

作者: G1683 时间: 2008-7-28 22:15
答案是：因为起步时大轮径所需的扭力比小轮径要大，所以小轮径起步快．
　　　　达到一定的转速后，大轮径惯性比小轮径大，所以小轮径掉速快．
不知道这样解释合不合理？

[ 本帖最后由 G1683 于 2008-7-28 22:18 编辑 ]

作者: funder 时间: 2008-7-28 22:19
惯性是能量流动（注入能量，能量输出）的一种体现。

如果大轮组达到一定速度需要的能量不比小轮组能量多，为什么会起步和掉速会慢呢？

作者: Nightwish 时间: 2008-7-28 22:21

原帖由 funder 于 2008-7-28 21:59 发表

阻力大不能解释小轮加速快的现象。

这个其实就无从说起了~
可能花鼓的阻力和转速并非正比~
甚至可能是V字型的曲线~~
小轮的破风能力也许在低速状态下可能优于大轮~~
也可能压根就没有小轮加速更快这一现象~
而产生此种错觉的原因可能是车身重量等等的差异~~~
太多不可知不确定因素~
研究不透的~~

真要钻牛角尖~~
那是不是应该先拿出确实的实验报告呢？~

[ 本帖最后由 Nightwish 于 2008-7-28 22:22 编辑 ]

作者: funder 时间: 2008-7-28 22:22

原帖由 G1683 于 2008-7-28 22:15 发表
答案是：因为起步时大轮径所需的扭力比小轮径要大，所以小轮径起步快．
　　　　达到一定的转速后，大轮径惯性比小轮径大，所以小轮径掉速快．
不知道这样解释合不合理？

这还是对现象的描述，而不是对原因的解释

作者: funder 时间: 2008-7-28 22:23

原帖由 Nightwish 于 2008-7-28 22:21 发表

这个其实就无从说起了~
可能花鼓的阻力和转速并非正比~
甚至可能是V字~~
小轮的破风能力也许在低速状态下可能优于大轮~~
也可能压根就没有小轮加速更快这一现象~
而产生此种错觉的原因可能是车身重量等等的 ...

小轮起步快是个很多人都体验过的现象，如果认为是错觉，能给出一个合理解释也很好

作者: funder 时间: 2008-7-28 22:27
并不是说这几种解释不可能，但是确实不够让人信服。
花鼓的阻力（随速度）忽大忽小非常反常，低速度下风阻并不大，错觉说也缺乏支持论据。

作者: 诡皇 时间: 2008-7-29 01:05
[faint] [5555] 物理课被罚站的同学路过。。。。讨论有结果了通知我一声

作者: 西子E人 时间: 2008-7-29 08:51
陀螺效应吧，小轮径的车多余的能量消耗在保持平衡上了，我蒙的[oo]

作者: jerry7 时间: 2008-7-29 09:27

原帖由 funder 于 2008-7-28 20:00 发表
小轮比大轮轻？SP8的一对重1.6kg左右了，最好用数据说话吧

这个东西没法用数据说，花鼓和轮圈辐条重量分布都未知。除非有特定的型号比较。

整车重量相同的情况下，小轮当然比大轮轻。小轮加速快，也是和档次差不多的大轮比较。如果要比较sp8和高档公路，同样速比sp8的加速可不如公路。再有不少小轮的速比要低，所以也会有加速快的错觉。

加速快和掉速快，这两个应该分开考虑。加速主要就是惯量。而掉速和车圈圆度，胎宽胎纹，轮胎接触地面，风阻关系都很密切。

我觉得掉速的情况，主要是因为小轮容易受地面影响，阻力大，并且同样重量档次的车，小轮转动惯量小。

[ 本帖最后由 jerry7 于 2008-7-29 09:42 编辑 ]

作者: jerry7 时间: 2008-7-29 09:29
按照人大腿肌肉的特性，速比低加速也会快

作者: funder 时间: 2008-7-29 12:00
很多人（包括厂商）都说小轮惯性低，加速容易，看来真要较真去研究，这还是一个未解问题，暂时还没有人能给出令人信服的解释。

作者: 名字忘了 时间: 2008-7-29 17:52
是否车轴的关系？大轮车轴转一圈，小轮要多转几圈，阻力自然就大了？[how]

作者: funder 时间: 2008-7-29 20:09
前面也说了，阻力大可以解释掉速快，但不能解释加速快

作者: 西子E人 时间: 2008-7-30 15:14
同齿比下，小轮径扭矩大，所以加速快，这个很好理解。至于掉速快，肯定是阻力大了的缘故，轮径越小，对地面的压强越大，滚动阻力越大，可以想象200斤的大米用独轮车这种大轮运输肯定比用超市推车运送轻松，这个和保持平衡无关，我前面说到能量用到保持平衡上去了，是不对的。

作者: iBuyer 时间: 2008-7-30 16:07
请教LS一下,扭矩是什么样一个概念?

作者: 西子E人 时间: 2008-7-30 16:32
扭矩就是物理学的力矩
在物理学里，力矩可以被想象为一个旋转力或角力，导致出旋转运动的改变。这个力定义为线型力乘以径长。依照国际单位制，力矩的单位是牛顿-米。而依照英制单位，测量的单位则为英尺-镑。力矩希腊字母是 tau。
力矩又称为转矩。力矩的概念，起源于阿基米德对杠杆的研究。
力矩(torque)：力(F)和力臂(L)的乘积(M)。即：M=F·L。其中L是从转动轴到力的矢量, F是矢量力。
力矩的量纲是距离×力；与能量的量纲相同。但是力矩通常用牛顿-米，而不是用焦耳作为单位。力矩的单位由力和力臂的单位决定。

力对物体产生转动作用的物理量。可分为力对轴的矩和力对点的矩。力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。它是代数量，其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积；其正负号用以区别力矩的不同转向，按右手螺旋定则确定：以右手四指沿分力方向，且掌心面向转轴而握拳，大拇指方向与该轴正向一致时取正号，反之则取负号。力对点的矩是力对物体产生绕某一点转动作用的物理量。它是矢量，等于力作用点位置矢r和力矢F的矢量积。例如，用球铰链固定于O点的物体受力F作用，以r表示自O点至F作用点A的位置矢，r和F的夹角为a（见图）。物体在F作用下，绕垂直于r与F组成的平面并通过O点的轴转动。转动作用的大小和转轴的方向取决于F对O点的矩矢M，M＝r×F ；M的大小为rFsina ，方向由右手定则确定。力矩M 在过矩心O的直角坐标轴上的投影为 Mx 、My 、Mz 。可以证明 Mx 、My 、Mz 就是F对x ，y，z轴的矩。力矩的量纲为L2MT -2，其国际制单位为N·m。

例如，3牛顿的力作用在离支点2米的杠杆上的力矩等于1牛顿的力作用在离支点6米的力矩，这里假设力与杠杆垂直。一般地，力矩可以用矢量叉积定义：
其中r是从转动轴到力的矢量, F是矢量力。

出处见这里http://baike.baidu.com/view/36869.htm

0b07ec1f45375e70f624e4f7.jpg (4.57 KB, 下载次数: 26)

作者: 红牌 时间: 2008-7-30 16:38
西子兄很有学问

作者: iBuyer 时间: 2008-7-30 16:58
结合此图,大致明白了,谢谢西子兄了

作者: funder 时间: 2008-7-30 17:13
但是在速比相同的情况下，差别就再次被拉平了。大轮径应该用比小轮径更低的齿比来起步和巡航。
大轮径和小轮径的阻力差别，尚无定论

作者: jerry7 时间: 2008-7-30 20:01
小轮加速快，恐怕是个错觉。因为市面上的小轮，大部分速比都低。即使是sp8这样的，一般也不会用高速比起步。

作者: zhangt71 时间: 2008-7-30 20:28
在外公务，几天没上网了。。。。看到如此深奥的论题，拜一下、悄悄飘过

作者: 宾 时间: 2008-7-30 20:36

zhongli重力势能与惯性...

作者: 诡皇 时间: 2008-7-30 23:50

原帖由宾于 2008-7-30 20:36 发表
zhongli重力势能与惯性...

量子引力时空奇性结构时空的扭量。。。。。

作者: cecily 时间: 2008-7-31 00:14
我觉得只要轮子重量一样，那惯性是一样的，不管轮径大小，这样可以认为在路况良好的情况下，最好是镜面哦，大车和小车的加速和掉速是一样的。
再看现在的两个问题
1.大车比小车掉速慢，因为由于杠杆的作用，小轮径在遇到坑洼障碍时受到的阻力远大于大轮径，而路况即使再好在微观上总是坑洼的所以小轮径永远掉速快。
2.小车加速快，这和问题一是矛盾的，我觉得这是一种错觉，因为小车灵活，在车流中穿梭时更快捷，大车由于灵活性不够往往不能猛加速，另外小车大多比山地轻，滚阻也比山地的粗胎小，所以加速一定比山地块，也许这个结论是出自小车和山地的比较，而并非公路。

作者: 大小马 时间: 2008-7-31 00:16
小轮爬山比大轮轻松大家都能理解，就是让大小轮同样角速度转动起来的话小轮需要的力量小，人骑车起步的力量都差不多，结果就是小轮出发了大轮还在磨蹭，因为同样的力量能赋于小轮更大的角速度。另外小轮车和大车有各自的最佳巡航速度，在加速到一定速度前，小轮车因为轮小省力踏频可以很高，使小车加速很快。而大轮速度慢慢上来后可以以较小的猜踏力量和踏频维持高速，但在速度提升的过程中，人变化不可能很大的施力只能赋于车子比较小的角速度。至于两者的极速，恐怕要看齿比和轮径的关系，如果骑车的是人不是机器，还要看极速能维持多久才有意义。

降速快相对容易理解，单就一个车轮而言，同样高的障碍物更接近小轮的重心，因而其施加的阻力对小轮来说更接近于正面阻挡；对于大轮而言，花鼓很高很远，施加的阻力仅仅相当于侧面蹭了一下，很容易被车轮越过。

作者: G1683 时间: 2008-7-31 00:41
我们大家都忽略了一个问题,包括F版主.
用什么方式来证明这个话题的成立呢?如果是要真正的搞清楚这个问题,应该做一个实验,
在大小两辆车上安装相同的动力,还有,车子的问题,在什么样的配置情况下算是相等合理的呢?
一辆正规的公路车,一辆折叠车换上细胎?
公路车肯定加速比折叠慢吗?谁试过?怎么试出来的?
晕了,我自己都不知道在说什么了[how] ...

[ 本帖最后由 G1683 于 2008-7-31 01:01 编辑 ]

作者: G1683 时间: 2008-7-31 00:53
如果拿20寸的车做为大轮径,而拿12寸或8寸的车当做小轮径,其结果会是怎样?也是加速快,掉速快?
这里面到底是什么原因?......

很好奇,为此问题所困惑[tt] [tt]

[ 本帖最后由 G1683 于 2008-7-31 00:54 编辑 ]

作者: cecily 时间: 2008-7-31 00:56

原帖由 大小马 于 2008-7-31 00:16 发表
小轮爬山比大轮轻松大家都能理解，就是让大小轮同样角速度转动起来的话小轮需要的力量小，人骑车起步的力量都差不多，结果就是小轮出发了大轮还在磨蹭，因为同样的力量能赋于小轮更大的角速度。另外小轮车和大车有各 ...

注意，现在讨论的都是变速车，不管轮径大小速比可以是一样的，不存在角速度的问题啊。愿闻其详

作者: 大小马 时间: 2008-7-31 01:17

原帖由 cecily 于 2008-7-31 00:56 发表

注意，现在讨论的都是变速车，不管轮径大小速比可以是一样的，不存在角速度的问题啊。愿闻其详

要排除变速因素来考虑。

我的看法是变速的作用主要体现在有了一定速度的前提下，通过变速来实现－－－同踏频下－－－更快的速度或更轻的发力。在车子未动的时候，变速只能帮助人以更小的力量更长的做功来使车子动起来，而不能使原本慢的起动变得更快，因为那需要更大的踩踏力度，而这是无法办到的。而这个问题所谈的，是各自以可能的最快速度起动的情形。既然变速不能帮助提高起动速度，也就必须排除这个因素来谈了。

[ 本帖最后由大小马于 2008-7-31 01:50 编辑 ]

作者: 大小马 时间: 2008-7-31 01:26

原帖由 G1683 于 2008-7-31 00:53 发表
如果拿20寸的车做为大轮径,而拿12寸或8寸的车当做小轮径,其结果会是怎样?也是加速快,掉速快?
这里面到底是什么原因?......

很好奇,为此问题所困惑[tt] [tt]

所有的问题都有一个潜在的前提，就是某种约定俗成的条件下，某种情形的存在有一个临界的范围。对于这个话题而言，说的就是通常的２６寸车子和２０寸１６寸车子的对比。至于１２寸和８寸相比，它们轮径的缩小比是否是几何等比还是线性等比很难说，因而是另外一个话题。既然不是同一话题，它们彼此也就不能互相胤证各自的某些结论是否正确和某些现象是否存在．

作者: G1683 时间: 2008-7-31 01:30

原帖由 大小马 于 2008-7-31 01:26 发表

所有的问题都有一个潜在的前提，就是某种约定俗成的条件下，某种情形的存在有一个临界的范围。对于这个话题而言，说的就是通常的２６寸车子和２０寸１６寸车子的对比。至于１２寸和８寸相比，它们轮径的缩小比是 ...

那么20寸和16寸的比较会是怎样的呢?

作者: G1683 时间: 2008-7-31 01:31
会不会16的比20的掉速快?
16的会不会比20的加速快?

[ 本帖最后由 G1683 于 2008-7-31 01:32 编辑 ]

作者: 大小马 时间: 2008-7-31 01:33

原帖由 G1683 于 2008-7-31 00:41 发表
我们大家都忽略了一个问题,包括F版主.
用什么方式来证明这个话题的成立呢?如果是要真正的搞清楚这个问题,应该做一个实验,
在大小两辆车上安装相同的动力,还有,车子的问题,在什么样的配置情况下算是相等合理的呢?
...

当然是接受了某种论断才会思考自己接受的根据何在，如果不接受当然也可以找出反驳的根据证明该说法是错误的。所有困难的问题都是接受了但不清楚接受的理由，不接受又找不出反驳的理由。

所以，不存在大家都忽略的问题，证明一个结论的本身就必须尝试着推翻该结论而最终证明其无法推翻，就是一个否定之否定的过程。

作者: G1683 时间: 2008-7-31 01:34
是不是16的比20的上坡更省力?

作者: 大小马 时间: 2008-7-31 01:46

原帖由 G1683 于 2008-7-31 01:31 发表
会不会16的比20的掉速快?
16的会不会比20的加速快?

这个问题里面，虽然大家都只提到轮径，其实还有其它参与的因素，比如人和道路的阻力。在２６寸车和２０寸车上有此说、法，类比到２０和１６上是否仍然有同样的结论是另外一个问题。因为轮径　、人、阻力这三个因素只变了一个，并非同时等比的变化，因而２６和２０的结论如何影响不到２０和１６的例子。举例来说的话如果把人换成刚学会骑车的５岁小孩儿，或着放在很糟的搓板路上，小轮起速快的结论就不一定成立了。

因而你的问题答案是：如果１６寸轮子因为轮径缩小而带来的优劣因素在物理上与２０寸之于２６寸相同，那么结论是相同的；如果从２０寸缩到１６寸对人来说影响不及从２６缩至２０，那么结论就是不同的。

作者: G1683 时间: 2008-7-31 02:00

原帖由 大小马 于 2008-7-31 01:46 发表

这个问题里面，虽然大家都只提到轮径，其实还有其它参与的因素，比如人和道路的阻力。在２６寸车和２０寸车上有此说、法，类比到２０和１６上是否仍然有同样的结论是另外一个问题。因为轮径　、人、阻力这三个因 ...

哈哈,什么物理,上初中时是文革时期,啥都没学到,老下河捞鱼摸虾的.

只会比大小

问题就是因为F版并没说明拿26和20比,我只知道大小了,原来还分类的,玩车时间不长,见笑了.

另外,好象曾在本论坛看到过关于类似次类话题的帖子,有关轮子大小的阻力什么的,争论了很长时间,好象没什么结果.这次以为有答案了,所以进来看看...

作者: G1683 时间: 2008-7-31 02:07

原帖由 大小马 于 2008-7-31 01:46 发表

这个问题里面，虽然大家都只提到轮径，其实还有其它参与的因素，比如人和道路的阻力。在２６寸车和２０寸车上有此说、法，类比到２０和１６上是否仍然有同样的结论是另外一个问题。因为轮径　、人、阻力这三个因 ...

从这里我找到答案了,谢谢.
也就是说自己拿3辆车做试验:在相同的路况/体力下16寸的要比20寸的和26寸的更加速快,掉速快,
而爬坡是16的最轻松的,对吗?

作者: 大小马 时间: 2008-7-31 02:08

原帖由 G1683 于 2008-7-31 01:34 发表
是不是16的比20的上坡更省力?

理论上是的，但这个省力是有前提的，就是小轮径上坡省力的代价是速度慢。当速度慢到一定程度时，会产生踏空的问题和车子平衡的问题，而这两种情形都直接影响到正常骑行，正常骑行都不能保证，就不是省力和费力的问题了。而且爬坡还有方法问题，如果以１６寸快速爬坡，也不见得就比２０寸慢速爬坡省力。

以１６寸上坡一段距离，牙盘转过的圈数较多，单圈耗力较少，省力；以２６寸上同样的距离，牙盘转圈较少，单圈耗力较多，累。人比较容易应付长时间较低的做功，难以应付短时间较高的做功。

个人看法，如果道路非常理想，２０寸的车比起２６寸性能会很理想，起速快掉速也慢均速也高；如果道路不太理想，骑乘距离越长，２６大轮优势越明显。目前来看１６寸对２０寸没有这种优势，其中的原因，我想可能是因为人类正好这个身高体重，车子轴距曲柄长度和齿比都已先行确定，决定了２０寸轮径比较理想。如果人类是８岁儿童的身高体重和力量，又会有别的结论。就目前生活中的现实而言，（我正好这三种轮径的车都有，都骑过），平时我还是愿意骑山地车，操心最少安全性最高；旅行骑２０折叠，既有效率又相对便携；依赖其它公共交通较多或要进入其它不便骑乘地区时用１６寸，因为它折起来较小拎起来较轻，而骑起来还是普通单车的感觉。至于起速快不快，掉速快累不累，在我们通常的骑行应用中，三种车的差别并不会给我们带来很大的困扰，都可以让我们享受到骑乘的乐趣，圆满达到骑乘的目的。

[ 本帖最后由大小马于 2008-7-31 02:27 编辑 ]

作者: G1683 时间: 2008-7-31 02:20

原帖由 大小马 于 2008-7-31 02:08 发表

理论上是的，但这个省力是有前提的，就是小轮径上坡省力的代价是速度慢。当速度慢到一定程度时，会产生踏空的问题和车子平衡的问题，而这两种情形都浪费气力；如果以１６寸快速爬坡，也不见得就比２０寸慢速爬 ...

前些天为了去苏州山地车比赛现场体验一下爬坡的感觉,特地把自己的PRO TT升级前拨双牙盘.去一试昏到,很难爬,换别人的26山地,很爽!按理论,我的TT速比选择要比那26的不知道要多多少,这又是怎么回事呢?

作者: 大小马 时间: 2008-7-31 02:38

原帖由 G1683 于 2008-7-31 02:20 发表

前些天为了去苏州山地车比赛现场体验一下爬坡的感觉,特地把自己的PRO TT升级前拨双牙盘.去一试昏到,很难爬,换别人的26山地,很爽!按理论,我的TT速比选择要比那26的不知道要多多少,这又是怎么回事呢?

可能是因为ＰＲＯ　ＴＴ装的是公路飞，最大飞轮的齿数少，虽然变速多，只是提供了频密的变速选择，而最大爬坡齿比不及山地车，偏强调速度的公路跑车型折叠车通常如此配置。我正好也有２７速折叠车和２４速山地车，如果让我爬山，我也宁愿用山地，因为腿力不行，爬山要靠前１后１或后２的搭配，然后抓车猛蹬，山地车没有折叠扣，抓起来硬实多了。而爬坡高手就不一样了，他们通常身体轻腿力好，能让车子处于一个较快的速度，速度快起来就不需要山地那种齿比了，挂最小飞没准儿骑起来还比我们挂最大飞轻松。因而跑车配强手＝极速，跑车配俺这样的弱脚就还不如差劲的破山地了。

[ 本帖最后由大小马于 2008-7-31 02:46 编辑 ]

作者: fbi007 时间: 2008-7-31 03:15

原帖由 大小马 于 2008-7-31 01:17 发表

要排除变速因素来考虑。

我的看法是变速的作用主要体现在有了一定速度的前提下，通过变速来实现－－－同踏频下－－－更快的速度或更轻的发力。在车子未动的时候，变速只能帮助人以更小的力量更长的做功来使车 ...

抛开变速来谈这个问题岂不是毫无意义？

我们就是想知道同条件的理想状态下（包括车重、速比、车手力量等均相同），到底大小轮是否有差距么。

所以，我认为用角速度做参照或许进入了一个误区。

作者: fbi007 时间: 2008-7-31 03:40

原帖由 大小马 于 2008-7-31 02:08 发表

理论上是的，但这个省力是有前提的，就是小轮径上坡省力的代价是速度慢。当速度慢到一定程度时，会产生踏空的问题和车子平衡的问题，而这两种情形都直接影响到正常骑行，正常骑行都不能保证，就不是省力和费力 ...

理论上是的？到底是什么理论呢，能具体说说么？

如果说“小轮径上坡省力的代价是速度慢”，也就是低速比爬坡吧？那我把大轮的速比降到和小轮同样，结果会一样么？

作者: fbi007 时间: 2008-7-31 04:34
呵呵，，为这个问题没法睡觉了
1，惯量和角速度无关，只与质量和半径有关。现在讨论的是同条件下的大小轮比较，所以：大轮的惯量>小轮的惯量。
2，惯量的概念为：“刚体绕轴转动惯性的度量”，也就是说，要达到某种状态，惯量大的较困难（惯性较大），但较容易维持；惯量小的较容易达到（惯性较小），但比较难维持。

猜的。

[ 本帖最后由 fbi007 于 2008-7-31 05:03 编辑 ]

作者: 西子E人 时间: 2008-7-31 08:49
都是高人啊，我觉得要解决这个问题，首先要把“小轮径加速快，掉速快”这个命题给确定了，是不是真有这个现象或者是错觉，如果真有这个现象，就来找原因，如果是错觉，就找产生这个错觉的起因，而且要做大量的实验，就像“流言终结者”所做的一样，或者干脆给“流言终结者”投稿，让他们去解决这个问题。因为动能是守恒的，理论上同质量的小轮车+人员和同质量的大轮车+人员拥有相同的动能，产生加速快掉速快的原因肯定是驱动力和阻力不同造成的，滚动阻力可以在平地上用测力计测，加速问题可以从齿比、扭矩上找差距，风阻暂时就不考虑了，假设两者相等。

哎~离开学校好多年~召唤物理学达人~~~~~~~

作者: 一二一 时间: 2008-7-31 09:00
我觉得小轮车加速快是因为在加速过程中，在牙盘、链条、辐条三方面产生的形变相对小，也就泄力小。

因为26寸车辐条长，需要更大的扭力来驱动，加速的时候，辐条拉力更大，链条拉力更大，就产生更大的形变而泄力。

我用中盘驱动山地车的时候，猛踩的时候会明显感觉泄力，用大盘会好一些。不过感觉还是没有SP8加速硬朗。

掉速快是因为路不是理想平坦的，总有些障碍物。相对于同样高度的障碍物，要通过它，会在20寸轮子车轴处产生更大的阻力和阻力做功行程。

如果道路是理想平坦的，相同粗细的车胎情况下，小轮车胎触地面积小于大轮车胎，它的滚动阻力会更小，应该掉速相对慢。

[ 本帖最后由一二一于 2008-7-31 09:08 编辑 ]

作者: G1683 时间: 2008-7-31 11:19

原帖由 西子E人 于 2008-7-31 08:49 发表
都是高人啊，我觉得要解决这个问题，首先要把“小轮径加速快，掉速快”这个命题给确定了，是不是真有这个现象或者是错觉，如果真有这个现象，就来找原因，如果是错觉，就找产生这个错觉的起因，而且要做大量的实验， ...

有同感,话题中的现象到底存在与否?如果要做实验,在同一辆自行车车架上光变换车轮,用同样的动力去试,就不存在速比不同的问题了,谁有兴趣试一下?

作者: funder 时间: 2008-7-31 12:16
要找到一样重量的车架，类似档次的传动，一样重量的轮框才能实验

作者: G1683 时间: 2008-7-31 12:54

原帖由 funder 于 2008-7-31 12:16 发表
要找到一样重量的车架，类似档次的传动，一样重量的轮框才能实验

只要解决花鼓的兼容,放在同一辆车上实验才是最合理的.
有好的场地刹车可以不用,轮框如果不一样可以配重的.

作者: fbi007 时间: 2008-8-1 21:57

原帖由 G1683 于 2008-7-31 11:19 发表

有同感,话题中的现象到底存在与否?如果要做实验,在同一辆自行车车架上光变换车轮,用同样的动力去试,就不存在速比不同的问题了,谁有兴趣试一下?

车手用自身感受也不大具有说服力吧？即使同一个人在不同时间不同心态下，即使他努力想保持同样的输出能量也挺困难的。也就是说主管感受多少让人觉得缺乏严谨性。

难道理论上就真的没法解释么？

万能的张老师去哪里了啊？似乎你老人家最方便找个物理老师详细探讨下啊。[xx]

作者: 大小马 时间: 2008-8-2 01:07
或着可以这么理解？！由于大车轮圈周长大，转动曲柄使大车起步走上一圈的距离，如果换由小车完成同样距离而且曲柄转动角度相同，需要把飞轮齿数减少，也就是相当于用小车的更小飞轮起步。大家都有经验，用小飞起步是比大飞慢的，不就是所谓的加速慢吗？

[ 本帖最后由大小马于 2008-8-2 01:09 编辑 ]

作者: funder 时间: 2008-8-2 01:25
没有人规定两者必须用一样齿比起步，如果调成速比一样呢？是否加速快真的只是错觉？那掉速快呢是否错觉呢？

作者: 大小马 时间: 2008-8-2 01:37

原帖由 funder 于 2008-8-2 01:25 发表
没有人规定两者必须用一样齿比起步，如果调成速比一样呢？是否加速快真的只是错觉？那掉速快呢是否错觉呢？

用啥齿比起步不是关键，关键是到达一定距离大车和小车采用的方式有何影响。我前述这种说法就是假设大车和小车都前进大车轮圈一周的距离，如果找一部小车替换大车作为大车的替身来跟小车对比，必须要求曲柄转动角度跟大车相同且前进距离一样（就相当于是一辆跟大车完全同性能的小车），做到这点，必须要么增大牙盘，要么减少飞轮齿数。这样就比较简单了，大车相当于一辆增大了牙盘或减少了飞轮齿数的小车，跟一辆未改牙盘和飞轮的小车在起步时，大车的替身小车肯定是慢的，由此也就可以得出小轮车起速快了（人踩车时用轻的齿比通过高踏频快速到达一定的距离是可以做到的，如果齿比较重，就只能慢慢的起步了，蹬不动啊）。

作者: funder 时间: 2008-8-2 01:47
但是大车小车在实际中所用的齿比是不一样的。举个例子，我骑折叠经常用6：1的齿比起步，用10：1的齿比巡航，哪个大车可以这样呢?

作者: 大小马 时间: 2008-8-2 01:51
再进一步说，如果把所谓的替身小车和普通小车合二为一，不就成了一辆车不同飞轮加速性能的对比了吗？拿SP8做例吧，大家可以试一下用第4片飞轮加速和第8片飞轮加速，看看结果有什么不同。

其实大家弄清这个问题不需要严格的性能对等的大车和小车。就骑一辆普通山地和一辆小轮，把胎换成差不多的，各跑100米看一下码表的时速就OK了。虽然其它配件对车子的性能会有影响，但在这种测试中，我认为那是无足轻重的，影响不大。（否则体育比赛非要找同海拔同气温同湿度同风向同时刻才能确定成绩是否破记录的话，事情就没法儿办了）

作者: funder 时间: 2008-8-2 01:57
你默认了小轮大轮用一样齿比来起步这个前提，但实际中这个前提是不成立的。小轮起步可以用大齿比，而大轮起步齿比要相对小一些。不合适的齿比要不蹬不动要不很快踏空，都会影响起步速度。

作者: 大小马 时间: 2008-8-2 03:27

原帖由 funder 于 2008-8-2 01:47 发表
但是大车小车在实际中所用的齿比是不一样的。举个例子，我骑折叠经常用6：1的齿比起步，用10：1的齿比巡航，哪个大车可以这样呢?

这个帖子讨论的问题就是一大一小两辆车子，做工用料一样，就是轮径不同，到底哪辆加速快。就象数学里分数比大小，得把分母搞成相同的才能比，这里就是再找一辆起步性能跟大车一样的小车来比了。这辆替身小车有那些特殊的地方呢？或着说小车要怎样才能做到起步性能和大车相同呢？加大牙盘或改小飞轮。这样改过以后是不是起步就重了不容易踩动了呢？如是当然就是加速慢了。

无论有多少变速，起步也只能用一牙盘一飞轮（一个齿比），也就可以进行前述置换。起步时小车先出发是肯定的，先出发必然先到达可以换档的速度，在到达不能再快了的极速前，肯定是先起步的车子加速快。也就是说，大家平时改车（比如给BRT412换大牙盘）换大牙盘或小飞轮，其实是能够容忍起步重些加速慢些，以此为代价获得速度起来以后能加到比不换牙盘飞轮前更快的速度。或着干脆说，换大牙盘或小飞轮，其实就等于换了大轮圈，效果是一样的。
假设你的车只有6：1这一个齿比，根据前面的说明，如果一辆大车跟你的折叠起动性能一样，那么这辆大车的替身折叠车齿比是比你这辆折叠更高的（比如7：1）。小折以6：1齿比起步通过一段距离，如果换用大车，相当于以小折7：1的齿比起步通过同样距离，起步加速当然慢了。

作者: bzgao 时间: 2008-8-2 07:36
我出了二天差,就从三页到八页了,大家真的很认真.

作者: bzgao 时间: 2008-8-2 07:41
我还理解了,飞机为什么要拿到风洞去吹了.凭空几个公式是不中的\感觉是没可比的\我们也是不专业的,要把这事弄明白,需要专业的知识,严谨的方法和认真的态度,还有就是相应的实验环境.

作者: funder 时间: 2008-8-2 09:02

原帖由 大小马 于 2008-8-2 03:27 发表

这个帖子讨论的问题就是一大一小两辆车子，做工用料一样，就是轮径不同，到底哪辆加速快。就象数学里分数比大小，得把分母搞成相同的才能比，这里就是再找一辆起步性能跟大车一样的小车来比了。这辆替身小车有那 ...

你还是在齿比相同的前提下论述的，这在实际中并不合理，这个前提是不成立的，小轮的起步齿比一定比大轮大。
所以如果非要归一化，应该在速比相同的前提下，这时候小轮大轮踩一圈前进距离是一样的。因为这里讨论的小轮车，大轮车，都是变速车，齿比都是可以任意选择的。

作者: funder 时间: 2008-8-2 09:06
简单来说，你认为大车加速慢是因为速比太大，那么骑车人完全可以降低齿比，让速比减小到和小径一样，这样加速不就快了？

作者: 大小马 时间: 2008-8-2 13:56
我并没有坚持齿比相同啊。我只是“研究”了让大车和小车曲柄转动角度相同前进距离相同时（这是我理解的加速性能相同，如果这点不对，后面也就不成立了），大车相当于使用了小车的何种齿比起动。（这里假设飞轮一样，当然也可以假设牙盘一样）得出的结论是齿比一定更大。也就是说假如大车和小车加速性能一样的话，大车是在用小车的更大齿比起步，也就等于你用你的折叠车6：1起步跟7：1 8：1 9：1等等比较起步加速性能，结论当然是6：1的折叠快了。

假如按你说的降低大车的齿比，这样踩起来是轻了，容易动了，但前进的距离就比小车短了啊。这两个概念的关系有点类似光圈和快门，加速性能一样时，大车等同于在用小车的更重齿比起步，难，慢；大车把齿比减小（当然也等于减小”替身“小车的齿比），车子是容易动了，但前进的距离就短了。

也就是说，当你骑大车，以你认为最强的起步加速齿比出发时，用的齿比相当于小车的7：1以上，如果用小车以同样的加速性能出发，只要6：1的齿比就够了。无论大车选择何种能够获得最强加速性能的齿比起步，通过“替身车”，都可以得出一个结论就是轮径相同时替身车的起步齿比大于小车。小车和替身车轮径相同，在加速表现相同时，替身车要用更重的齿比，这不是证明出替身车加速性差了吗？你前面也说了，你骑折叠以6：1起步，大车是做不到的，但如果大车要同样性能起步，它就必须让它的替身车能已7：1起步，这可能吗？

所以，你说的大车换用更小的齿比踩着又轻加速又快是不可能存在的情形。

作者: funder 时间: 2008-8-2 14:01
所谓速比相同就是，每周踩踏前进距离一样

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