A bicycle in case of a zombie apocalypse

Велосипед «Little Johanna», важить 2,180 кг і справді є велосипедом, без будь-якого мотора. Його власник побив два світових рекорди — його велосипед на 800 кг важчий за попередній рекорд, і другий — йому вдалося зрушити його з місця та проїхати на ньому 100 м на педальній тязі.

Як він гальмує?

А навіщо? При його габаритах це не його проблема.

Ну так, у кого габарити більші, у того і перевага.

Та хіба він зрушить цього монстра своїми педалями. Хіба що з гори.

Це не фізика, це — механіка. Повторю своє питання: скільки обертів і з якою швидкістю йому треба прокрутити педалі, щоб провернути колесо хоча б на один оберт?

Так, чисто для інформації. Механіка — це розділ фізики. Оберти залежать від того, який редуктор стоїть, які шестерні. Якщо я за допомогою ручної талі можу підняти 20 тонн, то в чому проблема за тим самим принципом зробити привід цього «велосипеда»? Можливо, для тебе принцип перемикання передаточного числа на звичайному 16-швидкісному велосипеді — теж диво з див. Чоловік для своїх потреб зібрав редуктор, планетарні передачі швидкостей, і в чому тут проблема? Для початкової швидкості — одна планетарна передача, для їзди — інша. Повторю — звичайна фізика, механіка. На задньому приводі не одна шестерня, там, певно, механізм складніший за велосипедну каретку.

Ну, для мене редуктор давно не диво, свого часу курсову по проєктуванню редуктора робив. Отже, щоб зрушити це, треба прикласти зусилля за формулою: Fтр = fN/r = 0,242200/0,8 = 660 кг. f — коефіцієнт тертя кочення гумової шини по шосе — 0,24, N = 2200 кг (вага приблизно 2 т), r — радіус колеса — 0,8 м. Отримуємо потрібний момент — приблизно 530 кгсм. Середня людина тривалий час видає приблизно 150 Вт. Ну і коефіцієнт передавання редуктора потрібен, щоб двигун у 150 Вт розвинув момент 5200 Нм. Причому це без урахування інерції спокою.

З коефіцієнтом тертя ви трохи перебільшили, він скоріше буде 0,1–0,15. Тут потужність не потрібна. Ви знайшли потрібний момент на колесі, нехай буде 5200 Нм. Тепер рахуємо, скільки може видати людина. Нехай вага 85 кг, якщо він стає всім тілом на педаль, це буде 833 Н. Ричаг педалі = 0,3 м. Момент 250 Нм. Тепер ділимо 5200 на 250 і отримуємо передаточне відношення 20. Одноступінчастий редуктор таке не видасть, але двоступінчастий або планетарний — легко. Це дуже умовний розрахунок, без урахування інерції чи внутрішніх втрат у підшипниках і передачах. Але видно, що зрушити цього монстра за рахунок м’язової сили можна.

Скільки обертів педалями і з якою швидкістю треба зробити, щоб зрушити з місця цього двотонного монстра?