Никое животно не използва енергията толкова ефективно, колкото хората, когато се движим. стига да го правим на две колела.

физика

Произходът на велосипеда се връща към "машината за ходене" на Карл фон Драйс, германски изобретател, който през 1817 г. е създал предшественика на популярното в момента транспортно средство. Устройството нямаше задвижване на педала, но въпреки това вече се движеше по-бързо от конски впрягове и много по-бързо, отколкото е възможно пеша. С днешните редовни велосипеди средностатистическият възрастен може да пътува четири пъти по-бързо от бързото ходене. С други думи: хората използват нашата мускулна енергия много по-ефективно, когато караме велосипед.

За да изследваме това средство за движение от чисто физическа гледна точка и да го сравним с други, можем да започнем, като разгледаме силата на велосипедиста. Това се получава чрез умножаване на скоростта му по сумата от различните сили на съпротивление, които трябва да преодолее. Такива сили се дължат главно на взаимодействието със земята и околния въздух. Земята кара ездача да изпитва така нареченото съпротивление при търкаляне. Това до голяма степен не зависи от скоростта и е пропорционално на общото тегло на ездача и неговото превозно средство. Тази пропорционалност се изразява чрез константа, която зависи от триенето между гумата и настилката: коефициентът на триене. Не можем да променим пътната настилка, но можем да намалим значително триенето, ако изберем правилните колела.

Тъй като триенето при търкаляне също е пропорционално на теглото, колкото по-малка е масата на ездача, толкова по-малко усилия ще трябва да положат. В допълнение, това също ще ви помогне при покачвания, тъй като има компонент от тежестта, който се противопоставя на движението. Несъмнено използването на леки материали в конструкцията на превозното средство също ще помогне. Но тъй като ездачът допринася най-много за общата маса, много по-изгодна стратегия е да карате колело по-често и в резултат да отслабнете. Само в професионалното колоездене, където се броят десети от секундата, си струва да поемете разходите за прибягване до технология за премахване на всеки излишен грам от велоципеда.

В постоянната величина на силата на триене при търкаляне включваме - обикновено мълчаливо - загубите от триене, които възникват при прехвърляне на мускулна енергия към задвижващото колело, тъй като това количество също не зависи от скоростта. Във всеки случай загубите в манивелите, веригата и лагерите на съвременните велосипеди са относително малки, като производителността е между 90 и 95 процента. За това трябва да благодарим преди всичко на сачмените лагери, които заместват плъзгащите се, които създават големи загуби и износване, чрез търкаляне, което ни позволява да пестим енергия. Неговото изобретение в средата на 19 век даде значителен тласък на развитието на велосипеда.