ওজন নেমে যাওয়ার সময় কীভাবে আপনার গতিতে প্রভাব ফেলবে?

Question

আমি সম্প্রতি একটি রোড সাইকেল কিনেছি এবং এমন এক বন্ধুর সাথে একটু ভ্রমণে গিয়েছিলাম যিনিও একজন নবাগত।

আমাদের প্রায় একই উচ্চতা তবে তার ওজন অনেক বেশি (আমার ওজন 67-68 কেজি 1 মি 81 এবং তার ওজন প্রায় 80-85 কেজি)।

কোনও রাস্তা নামার সময় তিনি আমাকে খুব সহজেই ছড়িয়ে দিয়েছেন। এটি আমাকে অবাক করে তুলেছিল:

মনে করুন যে দু'জনের মধ্যে একই বৈশিষ্ট্য রয়েছে (একই বাইক, একই উচ্চতা, একই সরঞ্জাম, ...) তবে একটি আলাদা ওজন এবং একটি ভিন্ন ভিন্ন আকারের (একটি ফিট এবং অন্যজন বেশি ওজন বা আরও পেশীযুক্ত)। যদি তারা উভয়ই পুরোপুরি অশ্বচালনা করে (অর্থাত্ সর্বোত্তম পদ্ধতিতে), তবে কে দ্রুত যেতে চলেছে?

যদি রাস্তা এবং টায়ারগুলি পুরোপুরি মসৃণ হয় এবং কোনও বায়ু না থাকে তবে পদার্থবিজ্ঞান আমাদের জানায় যে এই দুটি ব্যক্তি ঠিক একই গতিতে চলে যাবে।

তাত্ত্বিকভাবে, ভারী ব্যক্তির কম বায়ুসংক্রান্ত আকার থাকে যদি তার অতিরিক্ত ওজন চর্বিযুক্ত ফলাফল এবং পেশী নয়, তাই যদি রাস্তা এবং টায়ারগুলি এখনও পুরোপুরি মসৃণ হয় এবং যদি বায়ু থাকে তবে হালকা ব্যক্তির দ্রুত হওয়া উচিত (ধরে নিলে) "এয়ারোডাইনামিক তত্ত্ব" সঠিক)।

এখন, এই সত্যটি যুক্ত করুন যে রাস্তা এবং টায়ারগুলি পুরোপুরি মসৃণ নয় এবং আমি সম্ভবত গুরুত্বপূর্ণ কারণগুলি ভুলে গিয়েছি, কোনটি দ্রুত হবে তা কীভাবে জানব?

আমি পদার্থ বিজ্ঞান সম্প্রদায়ের এই প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করতে পারে কিন্তু আমি বাজি এটি সাইকেলের একটি জ্ঞাত কিছু।

Comments

সম্ভাব্য সদৃশ হ'ল ডাউনহিল ক্রুজ গতিতে প্রভাবিতকারী সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য কারণগুলি কী?

— এমপি

[ বাইসাইকেল.সটাকেক্সচেঞ্জ

— প্রশ্নগুলি ১০০১৩১১/২

ধন্যবাদ @ এমও আমার প্রধান প্রশ্নটি ওজন এবং সম্পর্কিত আকৃতির প্রভাবগুলি সম্পর্কে ছিল এবং এটি আপনার দেওয়া প্রথম লিঙ্কে সম্বোধন করা হয়েছে, যদিও মহাকর্ষের ভিত্তিতে যুক্তিটি সত্যিকারভাবে বিকশিত হয়নি।

— MoebiusCorzer

ওজন আয়তনের সাথে রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়, যা লিনিয়ার মাত্রার ঘনক্ষেত্র হিসাবে বৃদ্ধি পায়, যখন সামনের অঞ্চলটি (বায়ুচৈতনিক ড্রাগের প্রধান উপাদান) বর্গক্ষেত্র হিসাবে বৃদ্ধি পায়। অতএব ভারী ব্যক্তিটি দ্রুততর হয় এবং তার উচ্চতর গতিবেগ থাকে।

— andy256

দ্রুততম চালকটি হ'ল এমন একজন যিনি এখনও কোনও কোণে ধুয়ে ফেলেন নি। আমি যা করতাম তা তুলনায় ব্যক্তিগতভাবে আমি এখন খুব তাড়াতাড়ি ব্রেক করেছি। আমার প্রাক্তন জনসংযোগগুলি আমি চেষ্টা করার মতো পর্যাপ্ত বলসি থেকে 5-10% কম।

— ক্রিগগি

Answer 1

ভারী ব্যক্তি বাতাসের কাছে আরও অঞ্চল উপস্থাপন করবে তবে এটি দুটি কারণ দ্বারা প্রশমিত হয়: সাইকেলটি বায়ুর কাছে একটি নির্দিষ্ট অঞ্চল উপস্থাপন করে এবং ভারী ব্যক্তি দ্বারা উপস্থাপিত অঞ্চলটি ২/৩ শক্তি আইনের কারণে সমানুপাতিক নয়। যদি আপনি কেবলমাত্র একটি উপাদানকে কোনও ফ্যাক্টর দ্বারা একটি রাইডার স্কেল করেন, অনুপাতের পরিমাণে পরিমাণ বেড়ে যায়, তবে সামনের অঞ্চলটি ওজনের অনুপাতের 2/3 শক্তি হিসাবে স্কেল করে কারণ ভ্রমণের দিকের দিকটি মাত্রা অবদান রাখে না। এই উভয়টির অর্থ একটি ধ্রুবক গ্রেড সহ একটি বাইকে একটি ভারী চালক পাহাড় ছাড়া কোনও পাওয়ার ইনপুট ছাড়াই দ্রুত নেমে আসবে।

Comments

হাঁ। আমার মন্তব্য টাইপ করেছেন তবে প্রেরণ টিপুন না ...

— andy256

"ওজন অনুপাতের 2/3 শক্তি" বলতে আপনার কী বোঝায় (এটি "পাওয়ার" শব্দটি আমি পাই না। এটি কি (2/3) ^ (ওজন অনুপাত)?)। আপনার উত্তরটি মনে হয় মহাকর্ষ শক্তিগুলিকে সম্বোধন করবে না যখন অন্য উত্তরগুলি করেছে। এটা এমন কেন ?

— MoebiusCorzer

@ মোবিবিস করজার নং, (ওজন অনুপাত) ^ (২/৩)। মহাকর্ষের প্রভাব এই উত্তরে অন্তর্নিহিত তবে এটি আরও স্পষ্ট করে দেওয়া যেতে পারে।

— ডেভিড রিচারবি

2/3 পাওয়ার আইনটি একটি বহুল স্বীকৃত স্কেলিং প্রভাব। যখনই কোনও দৃ form় আকারকে ছোট করে দেওয়া হয়, অঞ্চলগুলি পাওয়ার দুইটির দৈর্ঘ্যের অনুপাতে বৃদ্ধি পায়, যখন ভলিউম তিনটি পাওয়ার দৈর্ঘ্যের অনুপাতে বৃদ্ধি পায়, এবং তাই অঞ্চল এবং আয়তনের মধ্যে অনুপাতটি দৈর্ঘ্যে 2/3 দ্বারা বৃদ্ধি পায়

— বিডিএসএল

@ মোবিবিস করজার এটি স্কোয়ার-কিউব আইন হিসাবেও পরিচিত : আয়তন এবং ভর স্কেলিং ফ্যাক্টরের ঘনক্ষেত্র হিসাবে বৃদ্ধি পায় তবে ক্ষেত্রফল বর্গ দ্বারা উপরে উঠে যায় up সাধারণত এটি পৃষ্ঠতলের জন্য ব্যবহৃত হয় তবে এটি ক্ষেত্রে ক্ষেত্রে সম্মুখভাগের জন্যও কাজ করে। অন্য কথায়, আপনি যদি রাইডারের আকার (উচ্চতা) দ্বিগুণ করেন তবে তাদের ভর 2 ^ 3 = 8x বৃদ্ধি পাবে, তবে তাদের সম্মুখভাগটি কেবল 2 ^ 2 = 4x দিয়ে যায় এবং প্রতিটি ইউনিটের জন্য তাদের দ্বিগুণ ওজন থাকে have সামনের অংশ এবং তারা দ্রুত পাহাড়ের নিচে রোল করবে।

— এমপি

Answer 2

পাহাড়ে উঠা যদি আরও শক্ত হয় তবে নীচে নামাও সহজ হতে হবে।

ধরুন আপনি একই আকারের দুটি শিলা এবং ঘনত্বটি মাইল আপ থেকে নেমে গেছে। আপেক্ষিক টার্মিনাল বেগ কত?

কর্মক্ষেত্রে দুটি শক্তি যা টার্মিনাল গতিতে সমান

• মাধ্যাকর্ষণ = সি 1 * আর ^ 3

• বায়ু প্রতিরোধের = c2 * r ^ 2

মাধ্যাকর্ষণ / বায়ু প্রতিরোধের = সি 3 * আর

বেগ 1 / বেগ 2 = আর 1 / আর 2

একজনের ওজন যদি দ্বিগুণ হয়

আর 1 ^ 3 / আর 2 ^ 3 = 2

আর 1 / আর 2 = 2 ^ 1/3 = 1.26 = বেগ 1 / বেগ 2

ঠিক আছে আপনি কোনও শিলা নন এবং আপনি সাইকেলের উপরে রয়েছেন। কর্মক্ষেত্রে একই বাহিনী।

উপরে উঠে আপনি ওজনের পুরো মূল্য প্রদান করবেন এবং নীচে নেমে আসার পরে আপনি কেবল অর্থের প্যাক পাবেন কিউব রুট।

Comments

প্রথম লাইনটি সত্যিই এটি সব বলেছে - ভাল করে বলুন।

— ক্রিগগি

গণিতগুলি আমার কাছে প্রথমবারের মতো হয়েছে

— কিলিসি

Answer 3

আপনি যদি একটি শৈলীতে স্টাইলফোম বল এবং একই আকারের রক বলটি ফেলে রাখেন তবে তারা ঠিক একইরকম পড়বে। এর কারণ তারা একই মহাকর্ষীয় ত্বরণ নিয়ে ত্বরান্বিত হয়।

যদিও পতনশীল উভয় তাদের রুপান্তর সম্ভাব্য শক্তির মধ্যে গতিসম্পর্কিত শক্তির , তাই:

ভর x গ্রাভ_একসেল x উচ্চতা = 1/2 এক্স ম্যাস এক্স গতিবেগ ^ 2

আমরা দেখতে পাচ্ছি যে বস্তুর কত ওজন রয়েছে তা বিবেচ্য নয়, কারণ সমীকরণের উভয় পক্ষেই ভর রয়েছে। বেগটি কেবল উচ্চতার সমানুপাতিক তাই উভয় বস্তু একই হয়ে যায়।

এখন আপনি যদি এটিকে বায়ু পরিবেশে ফেলে রাখেন - উভয় বস্তুর বায়ু টানাকে পরাস্ত করতে হবে ।

বায়ু টানা বস্তুর ভর উপর নির্ভর করে না শুধুমাত্র এটি তার আকৃতি, বেগ এবং পরিবেশের উপর নির্ভর করে । যদি উভয় বস্তু একই হয়ে যায় তবে এয়ার ড্র্যাগকে কাটিয়ে উঠতে তাদের উভয়েরই একই শক্তি প্রয়োজন। এই শক্তিটি বস্তুর গতিশক্তি থেকে বাতাসের অণুগুলিকে পথ থেকে দূরে ঠেলে নেওয়া হয়।

তবে ভারী বস্তুর শুরু থেকে বৃহত্তর সম্ভাব্য শক্তি রয়েছে (এবং শেষের দিকে বৃহত গতিশক্তি) বায়ু টানা গতিশক্তি থেকে দূরে অপেক্ষাকৃত ছোট অংশ নেয়।

ভর x গ্রাভ_একসেল এক্স উচ্চতা = 1/2 x ম্যাস এক্স ভর বেগ ^ 2 + 1/2 এক্স গতিবেগ ^ 2 এক্স কিছু_আপনি

এ কারণেই ভারী জিনিসটি ড্রাগের পরিবেশে দ্রুত পড়ে।

এখন যদি বস্তুর একই ঘনত্ব থাকে এবং একটির চেয়ে বেশি ভারী এবং অন্যটি ছোট এবং হালকা হয়:

বায়ু টানাগুলি ড্রাগ_কোফিসিটির উপর নির্ভর করে যা মূলত ক্রস বিভাগের উপর নির্ভর করে । ভর (যখন ঘনত্ব স্থির থাকে) ভলিউমের উপর নির্ভর করে ।

গোলকের আয়তন: 4/3 x π xr ^ 3, গোলকের ক্রস বিভাগটি π xr ^ 2

এর অর্থ বৃহত্তর অবজেক্টগুলির জন্য ক্রস বিভাগের তুলনায় ভরটি 1.33 x ব্যাসার্ধের গতিবেগ বৃদ্ধি করে, যাতে তাদের পতনের সুবিধা দেয়।

একই উপাদানের ধুলো খুব ধীরে ধীরে পড়ে এবং একই উপাদানের অংশগুলি দ্রুত পড়ে fall

Comments

আপনার শক্তির ব্যাখ্যা কার্যকর হয় না। শূন্যতায় থাকা বা না থাকা সম্ভাব্য শক্তি পরিবর্তন করে না। তবুও, ভ্যাকুয়ামে শিলা এবং স্টায়ারফোম একই গতিতে পৌঁছেছে, যেখানে বাতাসে শিলাটি আরও দ্রুত। সুতরাং এটি সম্ভাব্য শক্তি সম্পর্কে হতে পারে না।

— ডেভিড রিচারবি

@ ডেভিডরিচার্বি ভ্যাকুয়ামে আমি সম্ভাব্য শক্তি সম্পর্কে কিছুই বলিনি। ভ্যাকুয়াম সম্ভাব্য শক্তি পরিবর্তন করে না এবং আমি জানি না আপনি কোথায় সিদ্ধান্ত নিয়েছেন আমি মনে করি এটি এটি করে। আমি বলেছিলাম ভারী জিনিসটি এয়ার ড্র্যাগকে আরও ভালভাবে কাটিয়ে উঠতে পারে কারণ এটির সম্ভাব্য শক্তি যা সম্পূর্ণ সত্য। আপনার ভাল লাগলে আমি পদার্থবিজ্ঞানের সমীকরণগুলি প্রদর্শন করতে পারি। আমি উত্তরটি আরও স্পষ্ট এবং ভাল করার জন্য সম্পাদনা করব, কারণ আপনি কেবল এটিই নন যে এটি বুঝতে পারেন নি।

— জেরিএনো

আমি মনে করি না যে আপনি এটি করেন বলে মনে করেন। আমি উল্লেখ করেছি যে শিলা কেন বাতাসে দ্রুত পতিত হয় সে সম্পর্কে আপনার যুক্তি বায়ুতে থাকার কোনও বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে না, তাই এটিও যুক্তি দেয় যে শিলাটি শূন্যে দ্রুত পতিত হয়। একটি যুক্তি যা মিথ্যা সিদ্ধান্তে পৌঁছেছে অবশ্যই ভুল হওয়া উচিত।

— ডেভিড রিচারবি

পছন্দ করুন এবং যে শূন্যতা মধ্যে কিছুই নেই - সুতরাং কেস এক নয়। আমি আরও ভাল যুক্তি দিয়ে উত্তরটি আরও কঠোর করে তুলেছি।

— জেরেইনো

আমি উপরের ব্যাখ্যাটি প্রযুক্তিগতভাবে সঠিক এবং যুক্তিসঙ্গতভাবে সম্পূর্ণ এবং বিস্তৃত মনে করি। আমি যা বুঝতে পারি না তা হ'ল ডাউন ভোট।

— ড্যানিয়েল আর হিক্স

Answer 4

ভারী ব্যক্তি এবং হালকা ব্যক্তি যদি ওজন ব্যতীত সমস্ত উপায়ে একরকম হয়ে থাকে (যেমন, - সতর্কতা, চিন্তাধারার পরীক্ষা কেবল; এটি করবেন না - আপনি, আপনাকে এক লিটার পারদ পান করার পরে), তবে ভারী ব্যক্তিটি হবে একটি সরল লাইনে দ্রুত উতরাই

এর কারণ হ'ল এখানে বৃহত্তর মহাকর্ষীয় শক্তি তাদেরকে পাহাড়ের নীচে টেনে তুলছে, যদিও এখন পর্যন্ত সর্বাধিক উল্লেখযোগ্য প্রতিরোধমূলক শক্তি হ'ল প্রতিরোধ ক্ষমতা, যা গতি এবং আকারের উপর নির্ভর করে (যা আমরা অভিন্ন হিসাবে ধরে নিয়েছি) কিন্তু ভর নয়। এর অর্থ হ'ল, যখন কোনও পাহাড়ের নিচে চলাচল করার সময় ভারী সাইকেল চালক মহাকর্ষীয় শক্তিকে সামঞ্জস্য করার আগে বায়ু প্রতিরোধের ভারসাম্য বজায় রাখার আগে দ্রুত ভ্রমণ করতে সক্ষম হবে। আপনি যখন সমীকরণে পেডেলিংয়ের শক্তি যোগ করেন তখন একই কথা সত্য, যেহেতু আমরা ধরে নিচ্ছি যে দুজন সাইক্লিস্টই একই শক্তি প্রয়োগ করতে পারে।

যাইহোক, এই চিত্রটি সম্পূর্ণ বাস্তববাদী নয়, কারণ আমি অনুমানকে সরলকরণের বিশাল এক গোছা তৈরি করেছি। বাস্তবে, ভারী সাইক্লিস্ট আরও বড় হবে, তাই বায়ু প্রতিরোধেরও আরও বেশি হবে। আমি নিশ্চিত না যে সেখানে বাণিজ্য বন্ধ কী হবে। আমি এটাও ধরে নিয়েছি যে ভারী সাইক্লিস্টটি লাইটারের মতো একই ঘূর্ণায়মান প্রতিরোধের থাকবে। এটি সত্য হতে যাচ্ছে না তবে বায়ু প্রতিরোধের অনেক বেশি তাৎপর্যপূর্ণ তাই এটি একটি বড় পার্থক্য করা উচিত নয়। এছাড়াও, আমি কেবল সরলরেখার গতি দেখেছি। আসল সাইক্লিংয়ে আপনাকে কোণগুলি ঘুরতে হবে, যার জন্য সাধারণত ধীর গতির প্রয়োজন হয়। একটি ভারী সাইক্লিস্টকে আগে ব্রেক করতে হবে কারণ একটি নির্দিষ্ট গতির জন্য তাদের ব্রেকগুলিতে রক্তপাতের জন্য আরও গতিশক্তি থাকে। আমি নিশ্চিত না যে কতটা লাভ তা বাতিল হয়ে যাবে।

Comments

আমার কাছে পারদের ফ্লাস্ক ছিল ... এটি খুব ভারী :-)

— andy256

@ andy256 হ্যাঁ, এক লিটার পারদ 13.5 কেজি। এটি একটি সত্যিই অবাক করা পদার্থ: আপনি কেবল এমন কোনও তরলটি ঘন হওয়ার আশা করবেন না যে সীসা এটিতে ভাসতে পারে ...

— ডেভিড রিচারবি

"আমি নিশ্চিত না যে বাণিজ্যটি কী হবে" - অভিজাত সাইক্লিস্টরা অনেক "খাঁটি পারফরম্যান্স" ক্রীড়াগুলির চেয়ে শরীরের আকারে কিছুটা ভিন্নতা দেখায়। সুতরাং এটি পাওয়ার-এ্যারোডাইনামিক্স বাণিজ্য-কীভাবে কাজ করা উচিত তা পুরোপুরি পরিষ্কার নয়, সেখানে একাধিক সঠিক উত্তর উপস্থিত রয়েছে বলে মনে হয়।

— স্টিভ জেসোপ

Answer 5

ধরে নিই যে আপনার উভয়ের একই আকার রয়েছে (তবে তার আরও ঘনত্ব রয়েছে, তাই তিনি আরও ওজন করেন):

যদি বাতাস না থাকে তবে মাধ্যাকর্ষণ ত্বরণ (উভয়ের জন্য একই) কারণে আপনি উভয়ই একই গতিতে গাড়ি চালাবেন।

যদি স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডল থাকে তবে আপনার উভয় মাধ্যাকর্ষণ (একই ত্বরণ) এর কারণে নীচের দিকে ত্বরান্বিত হবে এবং আপনার বায়ুচক্রীয় ড্রাগ ড্রাগ একই হবে (তুলনায় আপনার মুহুর্তটি একই আকারে এবং - শুরুতে) একই হবে দ্রুততা). শক্তি আপনাকে ভর হিসাবে আনুপাতিকভাবে ত্বরান্বিত করে, ড্রাগটি আপনার বন্ধুর চেয়ে কম হ্রাস পাবে, সুতরাং সে আরও বেশি গতিতে পৌঁছে যাবে।

Comments

এটি আপনি ধরে নিচ্ছেন এমন সরলিকৃত পদার্থবিজ্ঞানকেও ভুল বুঝায় এবং উভয় রাইডারকে বেঁচে থাকার জন্য বায়ুমণ্ডলের প্রয়োজন হয় না এমন প্রশ্নের সাথে এটি প্রাসঙ্গিক নয়। রোলিং প্রতিরোধের ওজন দ্বারা প্রভাবিত হয়, ভারী (বা আরও ঘন, আপনার অদ্ভুত সেটআপে) রাইডারের উচ্চতর রোলিং প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকবে এবং এইভাবে শূন্যে হালকাটির চেয়ে ধীর হবে ... সুতরাং এটি প্রাসঙ্গিক হিসাবে insofar, আপনার উত্তরও ভুল is

— এমপি

@ এমóż - একটি উত্সাহী বাইক এবং টায়ার সহ যে কোনও ধরণের "আসল" উতরাইয়ের উপর, ঘূর্ণায়মান প্রতিরোধ তুচ্ছ। এবং রোলিং প্রতিরোধের ওজন অনুপাতে বৃদ্ধি পাবে না, যতক্ষণ না টায়ার গুরুতরভাবে বিকৃত হয়।

— ড্যানিয়েল আর হিকস

@ ড্যানিয়েলআরহিক্স আপনি আরআর গণনাগুলিতে ক্ষুদ্রতর শব্দটির এম শব্দটি বিবেচনা করতে পারেন, আমি সম্ভবত মন্তব্য করতে পারিনি।

— Moz

@ ড্যানিয়েলআরহিকস উদাহরণস্বরূপ আর চুংয়ের এই দীর্ঘ উত্তরটি দেখেছেন , যিনি এ জাতীয় বিষয়গুলি সম্পর্কে কিছুটা জানেন বলে মনে হয়। তিনি ভাবেন যে ভরগুলি ঘূর্ণায়মান প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে ... এবং এটি গুরুত্বপূর্ণ। যুদ্ধের মাউন্টেন বাচ্চাদের বলার চেষ্টা করুন যে এটি notালের সাথেও নয় (যা বিটিডাব্লু, আর.চুং মনে করেন গুরুত্বহীন এবং আমি একমত নই)। এছাড়াও, এফডাব্লুআইডাব্লু আমি গ্রহণযোগ্য উত্তরটিকে আপত্তি জানাতে পারি নি কারণ আমি মনে করি এটিও নিরর্থক, তবে ডাউন ডাউনের প্রাপ্য হিসাবে এতটা অকেজো নয়।

— এম