यदि आप बाइक पर वजन कम करना चाहते हैं तो क्या पहियों को अपग्रेड करने के लिए सबसे अच्छे घटक हैं? हम तथ्यों को स्पिन से अलग करते हैं
'पहियों पर एक पाउंड फ्रेम पर दो के लायक है', या तो वे कहते हैं। उस पारंपरिक ज्ञान ने कई साइकिल चालकों के लिए पहिया चयन के दृष्टिकोण को नियंत्रित किया है - अगर कभी कुछ ग्राम दाढ़ी बनाने के लिए नकदी छिड़कने की जगह थी, तो वह पहिए हैं।
लेकिन जैसा कि पारंपरिक ज्ञान के मामले में अक्सर होता है, हम इसे उस पर छोड़ कर खुश नहीं हैं।
यह विचार कि पहिए का वजन बाइक के किसी भी अन्य हिस्से की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण है, इस तथ्य पर निर्भर करता है कि पहिए बाइक के किसी भी अन्य हिस्से की तुलना में अधिक चल रहे हैं।
कॉर्नेल विश्वविद्यालय में मैकेनिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर एंडी रुइना इसे काफी सरलता से कहते हैं: 'पहिया का शीर्ष साइकिल की तुलना में दोगुना तेज चल रहा है। और विपरीत दिशा [पहिया के नीचे] उस गति को रद्द नहीं करती है।
'परिणामस्वरूप इसमें गतिज ऊर्जा दुगनी होती है इसलिए इसे चलने में दुगना बल लगता है और यह बाइक की गति को दुगना कर देता है।
वजन बनाम त्वरण
साइकिल चालन की भव्य योजना में वजन इतना महत्वपूर्ण है क्योंकि इसका त्वरण के साथ संबंध है। जब कोई वस्तु स्थिर गति से गति कर रही होती है, तो उसे धकेलने और धीमा करने वाली सभी शक्तियाँ संतुलन में होती हैं।
वजन में उचित वृद्धि से कोई फर्क नहीं पड़ेगा, घर्षण या रोलिंग प्रतिरोध में किसी भी मामूली वृद्धि के कारण यह हो सकता है।
गति बढ़ाने या खोने पर, हालांकि, न्यूटन का दूसरा नियम लागू होता है: बल=द्रव्यमान x त्वरण। तो आपके पास जितना अधिक द्रव्यमान होगा, आपको गति लेने के लिए उतनी ही अधिक शक्ति की आवश्यकता होगी।
तो, फिर, क्या यह फर्क पड़ता है कि वजन एक फ्रेम के बजाय एक पहिये पर है या नहीं?
यहाँ है जहाँ यह थोड़ा जटिल हो जाता है, जड़ता के लिए धन्यवाद। जड़ता एक वस्तु का अपनी गति में परिवर्तन का प्रतिरोध है - यही कारण है कि यह एक घर्षण रहित ब्रह्मांड में भी बाइक को गति देने के लिए प्रयास करेगी।
पहिए, बाइक और सवार सभी में जड़ता होती है, लेकिन पहियों के साथ प्रभाव बढ़ जाता है क्योंकि वे घूम रहे होते हैं।
लोटस के शीर्ष वाहन गतिकी इंजीनियर स्टीव विलियम्स कहते हैं, 'एक पहिया के मामले में, क्योंकि आपके पास रिम के चारों ओर बहुत अधिक द्रव्यमान वितरित किया गया है, जो पहिया के केंद्र से कुछ दूरी पर है, जो इसे जड़ता देता है। '
उस जड़त्व का अर्थ अनिवार्य रूप से पहिया के घूमने का प्रतिरोध है। इसे कभी-कभी घूर्णी जड़ता कहा जाता है, लेकिन अधिक सटीक रूप से, इसे जड़ता का क्षण कहा जाता है।
विलियम्स कहते हैं, 'चूंकि एक बाइक अपने पहियों पर लुढ़क रही है, आपको न केवल उस द्रव्यमान को हवा में तेजी से धकेलना है, बल्कि आपको पहिया को तेजी से घुमाना भी है। पहिया की जड़ता रोटेशन की दर में वृद्धि का विरोध करेगी।'
महत्वपूर्ण रूप से, हालांकि, वह जड़ता घूर्णन के केंद्र से द्रव्यमान की दूरी से निर्धारित होती है: 'जड़ता का क्षण उस धुरी से दूरी पर द्रव्यमान का परिणाम होता है जिसके बारे में इसे घुमाया जा रहा है - में पहिया का मामला यह धुरी के अक्ष से द्रव्यमान की दूरी है।'
मुद्दे पर पहुंचें
यह सारी वैज्ञानिक बातें हमें मामले की तह तक ले आती हैं। यह कहना पर्याप्त नहीं है कि एक भारी पहिया एक भारी फ्रेम की तुलना में अधिक बाधा है क्योंकि यह सब इस बात पर निर्भर करता है कि उस वजन को पहिया पर कहाँ वितरित किया जाता है।
यह बताना बहुत आसान है कि 'पहियों पर एक पाउंड फ्रेम पर दो के बराबर है'। साइकिलिंग साइंस के लेखक प्रोफेसर जिम पापाडोपौलिस कहते हैं, 'यह काम करता है कि परिधि पर थोड़ा सा द्रव्यमान दो बार गिना जाता है, 1.5 बार स्पोक के केंद्र में द्रव्यमान का थोड़ा सा और हब पर थोड़ा सा द्रव्यमान हो जाता है एक बार गिना गया।'
उस आधार पर, हमें वाक्यांश को यह कहने के लिए अनुकूलित करना चाहिए कि 'रिम्स पर एक पाउंड हब पर दो के लायक है', लेकिन विलियम्स एट लोटस को हल्के रिम्स से होने वाले कथित लाभ के बारे में संदेह है।
‘हम देख सकते हैं कि पहिया जड़ता को कम करने से गैर-घूर्णन द्रव्यमान को कम करने पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है, लेकिन यह बहुत छोटा है। वास्तव में, पहियों के रिम्स से बचा हुआ द्रव्यमान बाकी बाइक से बचाए गए द्रव्यमान की तुलना में 10% से कम अधिक फायदेमंद होने की संभावना है।'
कुछ जटिल गणनाओं से पता चलता है कि व्हील रिम्स से वजन घटाने से त्वरण के मामले में लाभ 0.9% होगा, जबकि फ्रेम से वजन काटने पर 0.8% के विपरीत।
यदि आपकी बाइक पर कताई द्रव्यमान के वजन में कटौती से होने वाले लाभ बहस के लिए खुले हैं, तो अगले क्षेत्र पर विचार करना जाइरोस्कोपिक है।
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जाइरोस्कोप एक पहिया या डिस्क है जो एक अक्ष के चारों ओर इस तरह से घूमता है कि वह खुद को स्थिर कर लेता है। यह कोणीय संवेग के प्रभावों के कारण है - जैसे कि एक पहिया का शीर्ष बिंदु इसे दाईं ओर खींचना शुरू कर देता है, उदाहरण के लिए, एक बार जब पहिया आधा घूम जाता है, तो पहिया का वही बिंदु उल्टा हो जाता है और अचानक धक्का देता है पहिया वापस बाईं ओर।
कताई का जाइरोस्कोपिक प्रभाव यही कारण है कि कताई शीर्ष सीधा रहता है, और यही कारण है कि बाइक के पहिये हमें सीधा रखने में भूमिका निभाते हैं।
चूंकि जाइरोस्कोप कोणीय बलों के उस मूल सिद्धांत पर काम करता है, पहिए के सबसे बाहरी हिस्से पर भार पहिया के स्थिर बल के लिए सबसे प्रभावशाली है। तो, यदि एक रिम भारी है, तो यह निश्चित रूप से एक मजबूत बल के साथ एक पहिये को पीछे की ओर धकेल सकता है?
कॉर्नेल विश्वविद्यालय में रुइना वैज्ञानिक सर्वसम्मति की एक अस्पष्ट तस्वीर पेश करती है: 'इसका कोई निश्चित जवाब नहीं है कि एक भारी रिम अधिक स्थिर है या नहीं। लेकिन प्रवृत्ति यह प्रतीत होती है कि बड़ा जाइरोस्कोप अधिक स्थिर महसूस करता है।'
ताकि यह संकेत मिले कि एक भारी पहिए के बजाय एक भारी रिम, अधिक स्थिरता प्रदान कर सकता है।
लेकिन विचार करने के लिए एक और कोण है। विलियम्स कहते हैं, 'एक उच्च जड़त्व वाले पहिये का अधिक शक्तिशाली जाइरोस्कोपिक प्रभाव होगा, हालांकि एक दूसरा जाइरोस्कोपिक प्रभाव है - जितनी तेजी से हैंडलबार को चलाया जाता है, उतना ही अधिक जाइरोस्कोपिक प्रतिरोध को चालू किया जाता है।इतनी अधिक जड़ता के कारण हैंडलबार को मोड़ना और बाइक को झुकना मुश्किल हो जाता है।'
जब आप सवारी करते हैं तो एक भारी रिम आपको अधिक स्थिर बना देगा, लेकिन उस प्रकार की चपलता का त्याग कर सकता है जो अधिक स्वतंत्र, तेज स्टीयरिंग सक्षम कर सकती है।
रुइना थोड़ा असहमत हैं, हालांकि। वे कहते हैं, 'यदि आप कहते हैं कि एक बाइक को संभालते समय बहुत तेज महसूस होती है, तो लगभग निश्चित रूप से इसका संबंध बाइक की ज्यामिति और स्टीयरिंग असेंबली में बड़े पैमाने पर वितरण से है।
‘और याद रखें, एक कोने में झुककर बैठने में शामिल सबसे प्रभावशाली भार आप ही हैं।’
आखिरकार, अगर आप उस तरह के राइडर हैं जो अपने किट के प्रदर्शन में छोटे-छोटे वृद्धिशील सुधारों की तलाश में हैं, तो आपको सबसे हल्के पहिये के बजाय सबसे हल्के रिम्स खोजने पर ध्यान देना चाहिए।
या आप वही कर सकते हैं जो हममें से बाकी लोग करते हैं, और जो सबसे अच्छे लगते हैं उन्हें चुनें।
