Teoreettinen pohdinta kuinka lujaa ammattilaiset polkisivat jos ilmanvastus poistuisi yhtälöstä.
Tyhjiöön rakennettu velodromi
Anonyymi
16<50
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Turvaa tilisi vahvistamalla puhelinnumerosi. Voit silloin palauttaa unohtuneen salasanan tekstiviestillä.
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 16
Vanhimmat
Netistä jostain löytyy laskureita, joissa voi syöttää arvoja ja arvioida tehon tarvetta, kadenssia eri nopeuksilla, ilmanvastuksilla yms.
Löytyisiköhän tommosesta jotain?
Veikkaan alustavasti, että joku 150 km/h voisi olla mahdollista.
Teoreettisesti voisi olettaa että pyöräilijät tukehtuisivat kuoliaiksi heti tyhjiöön tultuaan.
Teoreettisesti eivät tukehtuisi, vaan veri ja muut nesteet alkaisivat kiehua ja sisälmykset leviäisivät ympäri maisemaa.
Itse avauksen kysymykseen vastauksena, että nopeus olisi rapiat päälle 200 km/h. Tämä nopeus saavutetaan maksimitehontuotolla 500 - 1000 wattia. Sama lopputulos on saavutettu ajamalla auton perässä siten, että ilmanvastus on saatu eliminoitua kokonaan.
Toki lisähappea hengityksen ylläpitämiseksi. Siinä olisi mutkissa jo g-voimia jonkun verran jos pariasataa menisivät 😁
Kyllä se on se ilmanvastus mikä rajoittaa pyöräilijän nopeuden. Ilman sitä se nopeus kasvaisi äärettömän isoksi, koska polkija toisi polkemalla aina lisää vauhtia.
Noin niinkuin hypoteettisena ajatusmallina....
"Ilman sitä se nopeus kasvaisi äärettömän isoksi, koska polkija toisi polkemalla aina lisää vauhtia."
Ei kai velodromilla painovoima ja pyörän hävikit mihinkään katoa...? Sotket ehkä asian avaruuteen ja vaikkapa avaruuspurjeeseen, siellähän voi nopeus olla lähes äärettömästi tai "äärettömän isoksi" kasvava. Tietenkin valonnopeutta lähestyttäessä voimaa pitäisi tuota koko ajan lisää ja lisää, eikä massallinen kappale silti voi saavuttaa valonnopeutta, vaikka energiaa olisi eksponentiaalisesti ydinvoimaloiden tai auringon ytimen verran käytettävissä.
Nopeuden+ollessa+yli+40km/h+ilmanvastuksen+osuus+on+yli+90%+kaikista+pyöräilijää+vastustavista+voimista.
Tuota on testattu vuosikymmenniä kiinnittämällä kuorma-auton perään iso (n. 3 m x 3 m?) levy ja ajamalla sen perässä. Ilmanvastus häviä lähes täydellisesti. Ks Ennätystenkirja tms.
Tuossa auton perässä hinataan aluksi vauhtiin, ilmeisesti välitysten vuoksi.
Pari vuotta sitten tuli uusi ennätys eli pikkasen alle 300 km/h. En tiedä onko vaikutusta, mutta pilotti (!; pyöräilijä) oli nainen. Pyörän kestävyys, rakenne, kokonaispaino, tehon tuotto, pinnan rakenne jne. huomioiden toisiko vahva mies lisäarvoa?
Onko tila auton takana täysin ilman ilmanvastusta vai onko auton takana peräti alipaine eli imu, vrt. lentokoneen siivet?
Täälä juttua kyseisestä ennätyksestä:
https://tekniikanmaailma.fi/mieleton-ennatys-rikki-video-talta-nayttaa-kun-polkupyoralla-ajetaan-296-km-h/
Joo, tuossa ideana on, että tyhjiön simuloiminen tuottaa hetkellisen velodromin. Mutta kuinkahan ihan oikeassa tyhjiössä kävisi, siitä alkujaan kyseltiin?
Aluksi, pyöräilijällä pitäisi olla avaruuspuku, koska muutoin kroppa kiehuisi ja sitä myöten räjähtäisi taivaan tuuliin. Samalla voidaan antaa säiliöstä happea. Jotta pystyisi polkemaan pyörää lainkaan, oletetaan että puku ei ole este.
Ilmeisesti avauksessa tarkoitetaan, että velodromin painovoima pysyisi maan kaltaisesti ennallaan ja putoamiskiihtyvyys olisi siis 9,81. Ilmakehän uloimmissa osissa vapaasti putoavan henkilön nopeus on noin 1200 km/h, mutta tavallisen laskuvarjohyppääjän noin 230 km/h. Ilmanvastus aiheuttaa suurimman hävikin. Pienillä nopeuksilla ei ilmanvastuksella ole paljoa merkitystä, mutta nopeuden kasvaessa kaksinkertaiseksi ilmanvastus kasvaa nelinkertaiseksi.
Kun ilmanvastus eli ilmaa leikkaava pyöräilijän ns. otsapinta-ala ja/tai ilma (= tyhjö) saadaan poistettua kaikista mahdollisista kaavoista, jäljelle jää pyörän sisäiset sekä pyörän ja velodromin pinnan väliset vastukset. Vastukseen vaikuttaa silloin myös erityisesti pyöräilijän sekä pyörän paino (massa).
Kun pyöräilijän pyörän paino on yhteensä 80 kiloa, 500 watin teholla voidaan saada aikaan nopeus 280 km/h. Jos tehoa saadaan hetkellisesti 1000 wattia, nopeudeksi saadaan 400 km/h. Rajoittavaksi tekijäksi saadaan siis pyöräilijän voiman- ja tehontuotto. Eliittipyöräilijä paksuilla reisillään voi tuottaa 1000 watin tehon muutaman minuutin ajan.
Maailmanennätysnopeus pyörällä ja auton takana on lähes 300 km/h. Se on hyvin synkroonissa tuo yllä olevan kanssa. Denise Mueller-Korenek painoi pyörän kanssa noin 70 kiloa, joten hän on tuottanut noin 500 watin tehon ennätyksen aikana. Jos Robert Försterman (100 kg) uskaltaisi ajaa ennätyspyörällä, hänen nopeutensa olisi teoriassa noin 360 km/h. Harva uskaltaa tai uskaltaisi ajaa tuollaisia nopeuksia.
Aika hurjia nopeuksia, kiitos tekstistä 👍
Pysyykö siellä tyhjiössä ilmat renkaissa? Renkaiden pumppaaminen voi toisaalta olla sekin suhteellisen turhauttavaa puuhaa.
Kyllä pysyy, koska renkaissa on ympäristöönsä nähden ylipaine kuten näin muutenkin. Pitää vain pumpata 1 baria vähemmän painetta kuin normaalisti.
Ihan asian vierestä. Toisessa perheen pyörässä molemmista renkaista lähtee ilma reilussa kuukaudessa. Liekö huono kuminlaatu, pieni reikä molemmissa sisärenkaissa vaiko vuotavat venttiilit..... En ole lähtenyt venttiileitä vaihtamaan tai sisärenkaita paikkaamaan, mutta kuten sanot, silti turhauttavaa pumpata molemmat renkaat kun paine katoaa niin sanotusti itsestään ilman näkyvää syytä. Ja sama auton yhdessä talvirenkaassa, joka tyhjenee melkein tyhjäksi kesän säilytyksen aikana.
Vakuumiin on turha tunkea itseään, vaikka siihen tarjoutuisi mahdollisuus.
Voimiaan ja nopeuttaan pääsee testaamaan, kun pistää pyöränsä rullille ja nopeusmittarin kiinni. Ja joka tehonmittauksen. Rullilla ilmanvastus on minimaalinen, ja vain pyörät, pinnat, raajat ja muut liikkuvat osat saavat pienen osan ilmanvastuksesta. Normaalisti pyörän ja henkilön itsensä aiheuttama ilmanvastus on suurin osa kaikesta vastuksesta.
Kertokaa meille muille, mitä nopeutta pystytte ajamaan ja kuinka pitkään tai millä teholla. On tiedossa että kovimmat pyöräilijät tuottavat teho 250 - 350 wattia jopa useamman tunnin. Vain harva pystyy kuitenkaan tuottamaan edes hetkellisesti pyöräilytehoa 500 wattia.
Itse kuvittelen kehittäväni hetkellisesti pyöräilyssä tehon 300 wattia, ehkä noin minuutin tai muutaman minuutin ajan. Siis kuvittelen.