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graetdk
V2EX  ›  随想

体重大的人骑自行车下坡,滑行速度会比体重轻的人更快吗?

  •  1
     
  •   graetdk · 2017-04-19 12:48:14 +08:00 · 10319 次点击
    这是一个创建于 2810 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
    这个问题很有意思,我之前还发了微博,后来写了一篇文章来讲: http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404097628995455672

    在看之前,大家可以说说自己的想法?

    目前在微博讨论里面看到的几个误区:

    1.直接套用牛顿第二定律
    2.误以为惯性和速度有关系
    3.把滚动摩擦想成了动态摩擦
    84 条回复    2017-04-20 14:42:43 +08:00
    wensonsmith
        1
    wensonsmith  
       2017-04-19 12:59:30 +08:00
    我都是这么想的,胖子爬坡所用的功,肯定要比瘦子爬坡所用的功多。 下坡的时候,不记风阻的情况下,肯定是胖子快啊!
    xss
        2
    xss  
       2017-04-19 12:59:54 +08:00
    太麻烦了....能量守恒解决一切问题.

    胖子上坡做的功多.
    下坡的时候做的功除了阻力消耗的那一点, 剩下的都给了速度.
    所以胖子骑自行车下坡速度更快.
    xss
        3
    xss  
       2017-04-19 13:01:45 +08:00   ❤️ 1
    然而这都不是关键问题...
    关键问题是

    loserKK
        4
    loserKK  
       2017-04-19 13:03:21 +08:00
    我一直理解的是重力势能转化为动能,因为胖···所以快····
    wy315700
        5
    wy315700  
       2017-04-19 13:03:54 +08:00   ❤️ 1
    @loserKK 动能和质量成正比,所以除一下也就没区别了。
    kera0a
        6
    kera0a  
       2017-04-19 13:05:53 +08:00   ❤️ 6
    小学不是学了《两个铁球同时着地》嘛~
    SuT2i
        7
    SuT2i  
       2017-04-19 13:06:17 +08:00 via iPhone
    微博嘲讽 po 主是。。。。哈哈哈哈 直接受力分析可解决问题
    gdtv
        8
    gdtv  
       2017-04-19 13:08:13 +08:00 via Android
    @wensonsmith 关键问题就是现实中,就要考虑胖子的风阻和路面的阻力,这两个阻力都比瘦子大。
    另一个相似的问题是:两个密度相同但是大小不同的圆形铁球同时下落,考虑现实中所有因素,哪一个铁球先落地?
    herozzm
        9
    herozzm  
       2017-04-19 13:08:56 +08:00 via Android
    @kera0a 报告老师,我学过,两个球是同时落地
    loserKK
        10
    loserKK  
       2017-04-19 13:11:12 +08:00
    @wy315700 我学文科的,所以呢···一直觉得自己想的也挺对 哈哈
    Hstar
        11
    Hstar  
       2017-04-19 13:19:17 +08:00
    说速度一样的是做题做多了, 习惯了'理想环境', 无视一切阻力.
    dlsflh
        12
    dlsflh  
       2017-04-19 13:28:08 +08:00 via Android
    伽利略听了想打人
    AvenirX
        13
    AvenirX  
       2017-04-19 13:34:09 +08:00 via iPhone
    楼上的大家啊... 虽然胖子上坡做功更大 但是把胖子加速到相同的速度也需要更大的能量! 这两种能量都是和质量成正比,所以理想情况下下坡速度是相同的啊。
    UnisandK
        14
    UnisandK  
       2017-04-19 13:34:45 +08:00
    胖子是重力势能大所以转换的动能大,但质量大在相同的速度下动能本身也大呀。。

    我觉得连风阻都考虑的话,讨论是讨论不出来的,最好拉个胖子去骑一下试试
    boter
        15
    boter  
       2017-04-19 13:39:55 +08:00   ❤️ 2
    这帖会被初中在校生嘲讽吧。。。
    yangff
        16
    yangff  
       2017-04-19 13:39:59 +08:00
    但是你只能理想分析啊……

    胖子也有不同的胖法,比如奶子大,屁股大,腿大,肚子大……
    yangff
        17
    yangff  
       2017-04-19 13:45:39 +08:00
    等等……你的分析完全是错的……
    batman2010
        18
    batman2010  
       2017-04-19 13:46:23 +08:00
    这么简单的问题还用上微分了……
    hst001
        19
    hst001  
       2017-04-19 13:48:06 +08:00 via Android
    在理想状态中,不考虑所有阻力,两者的速度是这样的,然而实际情况胖子因为有更庞大的面积和质量,其受到的风阻和地面对自行车的摩擦力都更大,还有轴承需要承受更大的摩擦力,轮胎也更扁,所以我猜胖子更慢。
    yangff
        20
    yangff  
       2017-04-19 13:52:52 +08:00
    在这里讨论收尾速度有问题吧
    bianhua
        21
    bianhua  
       2017-04-19 13:54:22 +08:00   ❤️ 1
    @yangff 哈哈哈,奶子大……

    然后我就低头看了下自己的奶子……

    但这其实应该就是真相了,跟怎么胖的有关。

    楼主玩过 Pinewood Derby 么?看看这个应该就明白了。
    kooze
        22
    kooze  
       2017-04-19 14:03:38 +08:00
    说做工相等的 有没有考虑胖子的轮胎磨损厉害?
    vulgur
        23
    vulgur  
       2017-04-19 14:08:54 +08:00
    会,我和同学一起去买的一模一样的自行车,我来骑回学校的时候路过一个下坡,我是落后情况下反超的……
    Heavytiger
        24
    Heavytiger  
       2017-04-19 14:09:11 +08:00
    体重越大,地球对其的引力越大。所以
    bk201
        25
    bk201  
       2017-04-19 14:09:17 +08:00
    你让胖子与瘦子骑自行车分别撞你一下就知道了。
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        26
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       2017-04-19 14:15:53 +08:00 via Android   ❤️ 2
    mgh=0.5mv^2
    两边 m 不是消去了吗?

    然后胖子因为体积问题,横截面太大,空气阻力,胖子慢!
    QAPTEAWH
        27
    QAPTEAWH  
       2017-04-19 14:16:45 +08:00
    这个问题主要考虑的就是风阻。

    我觉得体重和风阻不会成正比,大体重的应该有优势。

    具体需要实测或者 CFD 。
    fengxueshangu
        28
    fengxueshangu  
       2017-04-19 14:17:54 +08:00
    @bk201 然后撞成了残废
    hzwei
        29
    hzwei  
       2017-04-19 14:28:05 +08:00 via iPhone
    怎样不让你旁边一辆时速 50 码的自行车超过开着时速 20 码货车的你?

    答案撞死他

    doge
    freshmanc
        30
    freshmanc  
       2017-04-19 14:28:07 +08:00 via Android
    @bk201 这跟撞击有什么关系…
    jmc891205
        31
    jmc891205  
       2017-04-19 14:31:20 +08:00
    这题只能谈加速度
    要谈速度的话得限定初速度和时间
    rrfeng
        32
    rrfeng  
       2017-04-19 14:37:24 +08:00
    不考虑阻力的话一样快而且加速到底无限快。
    考虑阻力的话算起来就很麻烦啊……风阻跟速度和体积(迎风面积)有关,车阻跟车质量和人质量有关 XD 。
    BOYPT
        33
    BOYPT  
       2017-04-19 14:50:52 +08:00
    最近香港的单车场地世锦赛,电视台科普了蛮多单车的知识;
    有个片段是下坡段中,一人挺直在自行车上,然后就直接超越了大半的队伍,遥遥领先了。
    骑行过程中,身体的风阻确实是个很大的因素。
    ivanchou
        34
    ivanchou  
       2017-04-19 14:57:26 +08:00
    我想到的是两个铁球同时着地
    ys0290
        35
    ys0290  
       2017-04-19 14:58:28 +08:00 via iPhone
    g
    1010011010
        36
    1010011010  
       2017-04-19 15:01:20 +08:00
    @BOYPT #33 这是!卡丁车!
    imn1
        37
    imn1  
       2017-04-19 15:20:02 +08:00
    这些话题只会在自行车“消亡”时代,共享单车还没出现,那些上学的人当中讨论

    我上学时,全班除了一个就在学校几百米开外住的同学,全部都骑自行车
    一大群有相同路程的经常结伴回家,中间有个长坡,其中一辆 28 寸的总是比别人快(超出大概 2 ~ 3 米)
    我们试着都不发力,自然溜下坡,也试过换着骑,不管身高体重,还是男女,依旧是那辆快一点
    lixile
        38
    lixile  
       2017-04-19 15:30:26 +08:00
    @imn1 结伴回家的感觉真好 好怀念
    actto
        39
    actto  
       2017-04-19 15:45:22 +08:00 via Android
    你们都没骑过自行车吗?我来告诉你们,我骑车下坡一定溜的比别人快!
    irenicus
        40
    irenicus  
       2017-04-19 15:50:19 +08:00
    不计摩擦力和风阻,脚别蹬,肯定是一样快

    但是车的摩擦力不一定和体重正相关
    风阻也是
    所以这个问题不好说
    xvx
        41
    xvx  
       2017-04-19 15:59:08 +08:00
    没有说明初始速度为 0 ,排除阻力等的理想分析情况下,还怎么解?
    两个铁球同时着地,初始速度都为 0,高度也一样,球这么小,阻力也可以忽略了。
    chairuosen
        42
    chairuosen  
       2017-04-19 16:11:15 +08:00
    这个问题不明确,速度有两个概念。
    到底是,两者 t0 同时开始滑行,某一时间 t1 时,两者 v 的区别。
    还是,口语的速度,从开始位置到结束位置,所耗费的时间 t 。
    maomo
        43
    maomo  
       2017-04-19 16:25:20 +08:00
    假设体重大的人的车更快,那么试想一下,如果用一根绳子把体重大的人的车和体重小的人的车绑在一起,那么速度会怎样变化?
    QAPTEAWH
        44
    QAPTEAWH  
       2017-04-19 16:52:56 +08:00
    @maomo 快的拉着慢的。前提是两者错开&距离足够,风阻不变。

    @irenicus
    速度上来之后 风阻 >> 机械摩擦力
    https://www.gribble.org/cycling/power_v_speed.html
    maomo
        45
    maomo  
       2017-04-19 17:04:05 +08:00
    @QAPTEAWH 为什么要两者错开?如果两车并排,中间用一根钢管焊接在一起呢?
    lanceliao
        46
    lanceliao  
       2017-04-19 17:08:16 +08:00
    一个胖子和一个瘦子同事跳楼不是应该同事着地吗?下坡同理?
    diangdiang
        47
    diangdiang  
       2017-04-19 17:18:54 +08:00
    不考虑空气阻力,等其他和表面积有关的阻力。。
    加速度一样,应该是同时落地
    amustart
        48
    amustart  
       2017-04-19 17:19:40 +08:00
    第一反应是需要一堆 if else , 限定条件都不给 (ノಠ益ಠ)ノ彡┻━┻
    QAPTEAWH
        49
    QAPTEAWH  
       2017-04-19 17:20:46 +08:00
    @maomo 错开就是不要跟车。并排就是错开。
    sisylocke
        50
    sisylocke  
       2017-04-19 17:21:51 +08:00
    遗憾的是运动员不招胖子...
    Tunar
        51
    Tunar  
       2017-04-19 17:37:42 +08:00 via Android
    光说不做都是辣鸡!我去试试,祝我好运吧
    maomo
        52
    maomo  
       2017-04-19 17:48:02 +08:00
    @QAPTEAWH 那么就是:胖人车速度>两人的车焊在一起速度>瘦人车速度。这结论显然有矛盾,不可能成立。
    jacsice
        53
    jacsice  
       2017-04-19 17:59:05 +08:00
    胖所以♂快♂, doge
    WayToPlay
        54
    WayToPlay  
       2017-04-19 18:03:59 +08:00
    一直干逛,不登陆,最后还是没忍住,结论:
    胖子快!
    实践出真知.
    QAPTEAWH
        55
    QAPTEAWH  
       2017-04-19 18:13:51 +08:00
    @maomo 没看出有矛盾。

    伽利略理想试验是忽略空气阻力的,你不要乱套。
    geeklian
        56
    geeklian  
       2017-04-19 18:17:49 +08:00 via Android   ❤️ 1
    看回复好像 v2exer 没人骑公路车似的...

    其实最关键还是风阻,影响风阻的主要原因不是胖而是姿势。

    7000 块钱入门公路车和 10w 元顶级公路车的空气动力性能其实没多大区别,关键还是人。。

    胖子腰肥,很难扶下把位,瘦子轻松扶下把位,甚至可以做冲刺姿势。

    瘦子下坡快,没悬念。
    tumbzzc
        57
    tumbzzc  
       2017-04-19 18:24:50 +08:00 via Android
    @kera0a 我也想说这个
    geeklian
        58
    geeklian  
       2017-04-19 18:25:44 +08:00 via Android
    @geeklian 另外,我就是胖子,和体重只有我 2/3 的同事一起妙峰山冲破。任何路段都被碾压。极速 42vs48

    都是低框铝轮, 25mm 宽胎,车架大 g defy adv pro 对 tcr pro ,车架本身性能可以忽略。我的自行车头管略高 3cm ,导致同样的姿势略挺,风阻更大。
    maomo
        59
    maomo  
       2017-04-19 18:27:46 +08:00
    @QAPTEAWH 那就解释一下两人的车焊在一起,和两人骑同一辆车的风阻有什么区别吧。当然要假设这个车上有一个并排两人的座位,所以骑同一辆车时两人的位置也是并排的。
    IgniteWhite
        60
    IgniteWhite  
       2017-04-19 18:45:40 +08:00
    楼上竟然没人考虑滑动摩擦和滚动摩擦的区别?自行车不是滑块好伐?
    mozutaba
        61
    mozutaba  
       2017-04-19 18:49:54 +08:00 via Android
    就是这样的,落后再多也能反超
    fuxiaopang
        62
    fuxiaopang  
       2017-04-19 19:48:24 +08:00   ❤️ 1
    其实楼上发的实验视频那个人做过一个更好笑的实验:
    sixdian
        63
    sixdian  
       2017-04-19 19:50:56 +08:00 via Android
    初始速度同样的情况下,中途不给力,胖子滑行距离长-惯性。速度嘛,一样
    ferran
        64
    ferran  
       2017-04-19 19:58:48 +08:00
    不考虑阻力的话速度是一样的
    chroming
        65
    chroming  
       2017-04-19 20:33:56 +08:00 via iPhone
    这种问题应该在 zhihu 问, v 站是不屑于自己列式子计算的
    imydou
        66
    imydou  
       2017-04-19 20:56:44 +08:00
    太胖,胎会扁,加阻力
    minamike
        67
    minamike  
       2017-04-19 21:04:06 +08:00 via iPhone
    车子轴承灵活度好的人快(手动滑稽
    also24
        68
    also24  
       2017-04-19 21:14:56 +08:00
    和朋友同一款车,同一款轮组,同一瓶链条油,

    中山港大桥逆风下桥,我溜车可以保持速度 35 ,他要踩才能不减速
    帽峰山隔壁的 116 省道,下坡路段他踩两脚 50+,我踩两脚上 60

    你猜我俩谁重
    Vinty
        69
    Vinty  
       2017-04-19 22:14:01 +08:00
    空气阻力是主要因素的话,且胖瘦对空气动力学影响不大,那就是胖子下降更快
    kclz
        70
    kclz  
       2017-04-19 22:51:00 +08:00
    因素很多,比如车子载重后的阻力并不是正比于载重量线性增加的。
    所以可能更快,也可能更慢。
    但大多数情况是更快。
    ipwx
        71
    ipwx  
       2017-04-19 22:58:05 +08:00
    体型大的风阻大。
    est
        72
    est  
       2017-04-19 23:59:29 +08:00
    想起比萨斜塔实验。

    两个球一大一小,球心拿到一样高同时放手,其实应该大球先着地。因为它胖。
    QAPTEAWH
        73
    QAPTEAWH  
       2017-04-20 01:15:35 +08:00 via iPad
    @chroming 要么实测,要么 CFD ,那些高中物理公式没用的。

    前情提要:风阻是主要因素 https://www.gribble.org/cycling/power_v_speed.html
    clearc
        74
    clearc  
       2017-04-20 01:37:29 +08:00
    这不就是一个理想系统下初中物理题,实际问题下大学流体力学级别的问题么。。 = =||||

    怎么居然还有这么多争论
    Xs0ul
        75
    Xs0ul  
       2017-04-20 02:06:27 +08:00
    看了楼主原文,槽点太多
    arakashic
        76
    arakashic  
       2017-04-20 06:29:33 +08:00   ❤️ 1
    定性分析的话很简单。 1. 理想情况(刚体、无摩擦、无空气阻力)=>一样快。 2. (1)+有摩擦、摩擦系数恒定=>一样快(加速度相同)。 3. (1)+橡胶轮胎(恒定胎压、忽略温度变化)=>轻的快(重的车摩擦系数更大,加速度更小)。 4. (2)+空气阻力=>重的快(车的面积不计、人简化为均质正方体)。
    RqPS6rhmP3Nyn3Tm
        77
    RqPS6rhmP3Nyn3Tm  
       2017-04-20 06:50:34 +08:00 via iPad
    这个问题会被初中生嘲讽的
    luoqeng
        78
    luoqeng  
       2017-04-20 10:22:23 +08:00
    picasso250
        79
    picasso250  
       2017-04-20 11:15:05 +08:00
    @luoqeng 那个是风阻小了
    demov2
        80
    demov2  
       2017-04-20 11:57:36 +08:00
    @BOYPT 那个视频挺困惑的...正常骑行阻力就那么大么
    CEBBCAT
        81
    CEBBCAT  
       2017-04-20 12:10:37 +08:00 via Android
    @Hstar 看山是山,看山不是山,看山是山
    laoyuan
        82
    laoyuan  
       2017-04-20 12:57:05 +08:00
    物理科班来回答,下坡溜车,理论上空气阻力是平方关系,重力是立方关系,所以重的那个快一点。

    实际上谁头压得更低谁快
    BOYPT
        83
    BOYPT  
       2017-04-20 13:20:44 +08:00
    @demov2 #80 哈哈居然有人#78 翻出来了 我是电视台新闻看到的。
    llb123
        84
    llb123  
       2017-04-20 14:42:43 +08:00
    @fuxiaopang #62 我居然花了四分钟看这个视频😂
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