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标题: 最近突然想到了一个问题,也琢磨不出什么答案,请物理好的同学解答 [打印本页]

作者: pipa 时间: 2008-3-21 13:02
标题: 最近突然想到了一个问题,也琢磨不出什么答案,请物理好的同学解答
最近突然想到了一个问题,也琢磨不出什么答案,请物理好的同学解答~~

大盘(如果40齿)加上中飞(如果是20齿),结果就是2:1,踩一圈轮子转2圈
中盘(如果20齿)加上小飞(如果是10齿),结果也是2:1,踩一圈轮子转2圈.

对比以上2种情况,虽然结果是相同的,唯一不同的是第一种情况,踩一圈,链子过了40节,后者则是20节.

提问
理论来说:虽然结果一样,消耗的体力是否相同?

PS.可能是个很无聊的问题,不过想到了却没有答案自己心里不是滋味,希望大家帮忙

作者: yipinmei 时间: 2008-3-21 13:11
不相同！你骑看下就知道了，此为力矩的问题，做的功一样，但是力臂不同，力就不同

作者: 小白 时间: 2008-3-21 13:27

引用第1楼yipinmei于2008-03-21 13:11发表的:
不相同！你骑看下就知道了，此为力矩的问题，做的功一样，但是力臂不同，力就不同

晕，力臂是不用，可后飞也不一样吧，应该是差不了太多的

当然，要有这种盘和飞的情况下（应该按单速车来算）

作者: 刘影 时间: 2008-3-21 13:42

引用第1楼yipinmei于2008-03-21 13:11发表的:
不相同！你骑看下就知道了，此为力矩的问题，做的功一样，但是力臂不同，力就不同

看似牙盘力距大了，你没发现飞轮力矩小了吗

作者: michaelto 时间: 2008-3-21 14:10
这个道理很简单：
如果你骑的速度一样（轮子转动的圈数相同），那就是说轮子做的功是一样的，就等于说飞轮做的功也是一样的，
再=链条做的功一样；但链条一个是过了40节,一个是20节，说明做功的距离不一样，那肯定是20节的功率更大。
当然这些功全来自你的大腿，也就是说如果你用20带10的力比较大。

作者: 光光 时间: 2008-3-21 14:15
40:20和20:10的齿比是一样的,也就是说传动力拒或者驱动力量是一样的

但是40:20的齿数更多,在同样的前进距离中,链条会和更多的齿摩擦,摩擦内耗的能量会更多

理论上定性来讲40:20会比20:10更累一点点

如果定量计算,这个多的内耗很小很小,不会有明显感觉

作者: michaelto 时间: 2008-3-21 14:16
不对！推翻上面我说的

应该是大腿做的功一样，如果牙盘的曲柄长度也一样的话，说明功率也是一样的，就是说这两种情况对人的感受应该是一样的，但对牙盘和链条的强度要求不一样

PS。本人高中物理全班前三名，大学物理补考

作者: pipa 时间: 2008-3-21 14:31
我感觉40:20更有效,感觉能有更多的齿轮可以分摊力,,不过只是感觉....

作者: michaelto 时间: 2008-3-21 14:39

引用第7楼pipa于2008-03-21 14:31发表的:
我感觉40:20更有效,感觉能有更多的齿轮可以分摊力,,不过只是感觉....

但那个力不是分摊到你身上的，只有脚踏对你有力的作用

作者: pipa 时间: 2008-3-21 14:45
那可能确实是无聊的问题,抛开内阻,2个就一样了.

作者: 小白 时间: 2008-3-21 15:18
应该是差不多的，如果非要说40：20的盘重，飞重和摩擦什么的，我也就不说什么了

作者: 腿毛在燃烧 时间: 2008-3-21 15:19
输出的功是相同的，但是力量的输出是不同的

作者: 刘影 时间: 2008-3-21 15:47

引用第7楼pipa于2008-03-21 14:31发表的:
我感觉40:20更有效,感觉能有更多的齿轮可以分摊力,,不过只是感觉....

这只能推断出齿的磨损比较小，腿的力量之和曲柄发生关系

作者: michaelto 时间: 2008-3-21 15:57

引用第11楼腿毛在燃烧于2008-03-21 15:19发表的:
输出的功是相同的，但是力量的输出是不同的

功是相同的，如果曲柄长度一样，速度一样，力量就应该是一样的

作者: 歇斯底里 时间: 2008-3-21 16:27
理论值肯定是一样的，但个人觉得，40传动20，链条的张力更大，后拨张开程度同样更大，所以，链条的传动效率也应该更高！所以，这种情况下，会比20传动10更省力！

作者: 寒夜梦飞 时间: 2008-3-21 16:38
LZ没考虑飞轮......

作者: nicoll 时间: 2008-3-21 17:29
摩擦力可以忽略不计。
链条作用在齿片上的压强是不一样的。
链条垂直作用于齿片的次数减少。。
解这个题的时候不应该把牙盘和后飞想象成圆形，应该把他们认为是多变形，答案就会出来了
应该是20：10的累些。

作者: 小钰 时间: 2008-3-21 21:13
比如40:20 你能维持骑行2小时每小时40KM
20:10 你能维持多久??
理论上的模拟~~~~

作者: 小钰 时间: 2008-3-21 21:22
~~这样的比率差别很多~~~~好比48:16  和 50:15一样~~ 他们的差别是有的不可能完全一样~~~ 差别在半个牙齿~~~~~
计算牙盘吃率公式   48:16   48除以16等于3   50:15  50除以15等于3.33333的循环       差这0.3333就是不一样的~~~~区别很大~~~~等于多出半个牙齿~~~~的使用的力量也不同
场地车训练  平时就是我们自己换牙盘和后飞(因为场地车是死盘死飞不可以变速)
训练时我们都是这样换在大脑中就形成了一种排列  差别还是有的  教练那里有张很多比例的表格~~那天有机会我去找来复制给你们看~~~~

作者: 小钰 时间: 2008-3-21 21:23

引用第13楼michaelto于2008-03-21 15:57发表的:

功是相同的，如果曲柄长度一样，速度一样，力量就应该是一样的

推翻~~~不可能~~~~~~ 差别很大~`~力量也不一样~~~~

作者: borlandkylix 时间: 2008-3-21 21:30
汗楼上同学们的数学功底...

作者: steambread 时间: 2008-3-21 21:53

引用第0楼pipa于2008-03-21 13:02发表的:
最近突然想到了一个问题,也琢磨不出什么答案,请物理好的同学解答~~

大盘(如果40齿)加上中飞(如果是20齿),结果就是2:1,踩一圈轮子转2圈
中盘(如果20齿)加上小飞(如果是10齿),结果也是2:1,踩一圈轮子转2圈.

.......

设盘半径R，飞半径r，车轮半径R0，地面阻力f，链条的拉力T，脚踩踏板产生的力矩是M
所谓省力与否就是看同样的地面阻力下M能不能小一点

写方程式：

M=T*R     1）
T*r=f*R0 =〉T=f*R0/r               2）

2）式代入1）式，解得
M=f*R0*R/r

其中f和R0是一定的

对楼主所说的两种搭配，R/r都是2
所以M是一样的，谁也不比谁省力

作者: steambread 时间: 2008-3-21 21:57
认为20/10的方案费力的同学的讨论中隐含了一个假设：盘的半径等同于踏板的力臂
事实上，不管你用多大的盘，你并不是直接去踩它，而是踩踏板，踏板的力臂是固定的！

作者: 路人丁 时间: 2008-3-21 23:44
对人是差不多的
对链条来说20/10受力是40/20的两倍
但是循环时间只有一半
追究下去就没意思了

作者: kelphen 时间: 2008-3-21 23:47
越看越糊涂
低文凭的飘过

作者: michaelto 时间: 2008-3-22 13:40
最简单的方法,找几个牙盘和飞轮试下不就知道了,前提是要找个10齿的飞

作者: dnttk 时间: 2008-3-22 13:50

引用第5楼光光于2008-03-21 14:15发表的:
40:20和20:10的齿比是一样的,也就是说传动力拒或者驱动力量是一样的

但是40:20的齿数更多,在同样的前进距离中,链条会和更多的齿摩擦,摩擦内耗的能量会更多

理论上定性来讲40:20会比20:10更累一点点
.......

还是这位朋友正解
齿轮的力×力臂＝曲柄长×脚踏力

20:10等号左边力大了，力臂小了，等号右边还是不变，所以用力一样

这就是为何可以看到很多牙盘小的车子了。但是这种车磨的厉害，不耐用

作者: pipa 时间: 2008-3-23 13:42

引用第22楼steambread于2008-03-21 21:57发表的:
认为20/10的方案费力的同学的讨论中隐含了一个假设：盘的半径等同于踏板的力臂
事实上，不管你用多大的盘，你并不是直接去踩它，而是踩踏板，踏板的力臂是固定的！

即科学又易懂~~~谢谢~~~

作者: pipa 时间: 2008-3-23 13:43

引用第17楼小钰于2008-03-21 21:13发表的:
比如40:20 你能维持骑行2小时每小时40KM
20:10 你能维持多久??
理论上的模拟~~~~

....本帖亮点在17楼~~哈哈~~~您没有好好审题吧

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