Жодна тварина не використовує енергію так ефективно, як люди, коли ми рухаємось. поки ми робимо це на двох колесах.

наука

Витоки велосипеду сягають "прогулянкової машини" Карла фон Драйса, німецького винахідника, який у 1817 році задумав попередника популярного нині транспортного засобу. У цього пристрою не було рушія на педалі, але навіть незважаючи на це, він уже рухався швидше, ніж кінні екіпажі, і набагато швидше, ніж це можливо пішки. Сьогодні на звичайних велосипедах середній дорослий може подорожувати в чотири рази швидше, ніж швидко йти. Іншими словами: люди набагато ефективніше використовують нашу м’язову енергію, коли ми їдемо на велосипеді.

Щоб дослідити цей засіб пересування з чисто фізичної точки зору та порівняти його з іншими, ми можемо почати з розгляду сили велосипедиста. Це отримується шляхом множення його швидкості на суму різних сил опору, які вона повинна подолати. Такі сили в основному зумовлені взаємодією із землею та навколишнім повітрям. Земля змушує вершника відчувати так званий опір коченню. Це значною мірою не залежить від швидкості і пропорційно сумі ваги вершника та його транспортного засобу. Ця пропорційність виражається через константу, яка залежить від тертя між шиною та покриттям: коефіцієнта тертя. Ми не можемо змінити дорожнє покриття, але можемо значно зменшити тертя, якщо вибрати правильні колеса.

Оскільки тертя кочення також пропорційне вазі, чим менша маса вершника, тим менше зусиль їм доведеться докласти. Крім того, це також допоможе вам на підйомах, оскільки є складова ваги, яка протистоїть руху. Безперечно, також допоможе використання легких матеріалів у конструкції автомобіля. Але оскільки найбільше в загальній масі вносить сам вершник, набагато вигіднішою стратегією є частіше їздити на велосипеді і худнути разом з ним. Тільки у професійному велосипедному спорті, де підраховуються десяті частки секунди, варто нести витрати на вдавання до технології, щоб видалити кожен зайвий грам велоципеду.

У постійну величину сили тертя кочення ми включаємо - як правило, мовчазно - втрати на тертя, що виникають при передачі енергії м’яза на ведуче колесо, оскільки ця величина також навряд чи залежить від швидкості. У будь-якому випадку, втрати в кривошипах, ланцюгах та підшипниках сучасних велосипедів відносно невеликі, і продуктивність становить від 90 до 95 відсотків. За це ми повинні передусім подякувати кульковим підшипникам, які замінюють ковзання, що призводить до великих втрат та зносу, коченням, що дозволяє нам економити енергію. Його винахід у середині 19 століття дав помітний поштовх розвитку велосипеда.