OTaiwan

    轉動慣量I=mr^2
    轉動動能=0.5*I*w^2  (w=角速度)
    車速=Rw (R=輪徑) 如果是相同輪徑,就直接把w視為車速會比較容易想

    其中r就是輪子中心到質心的位置~
    簡單的說你把輪子的重量分布用一個甜甜圈來代表
    那個甜甜圈的半徑就是r

    至於慣性~
    損失或增加相同的能量在轉動動能上
    I越大w的變化量相對越小,所以車速變化也相對小
    所以加速慢,減速也慢

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上面是考古題22題的基本公式

對於轉動慣量對於單車下坡的影響
先把其他變因給固定住吧
同一個人相同姿勢在相同時間騎相同車重騎相同路線不同輪組一樣硬一樣順一樣重轉動慣量輪組會有怎樣不同的結果呢?

1. 長直線下坡
a. 假設以相同初速(20km/hr好了)不踩踏一直溜完全不按煞車
位能差=直線動能+轉動動能+路阻能量損失+風阻能量損失(車體形變能量損失就算在路阻裡面啦)
如果達到一個車速不會再加快的狀態,也就是能量損失剛好等於位能差,假設此時車速為臨界車速

在達到此臨界車速(或是某一個車速)時
轉動慣量較大的車擁有較大的轉動動能,需要較大的位能差
反之,在相同位置時,轉動慣量較大的車速較慢, 所以在相同時間時是落後的

b. 假設以相同初速(20km/hr好了)可踩踏完全不按煞車
同a.所言,  轉動慣量較大的車需要車手靠踩踏做出較多的功

2. 有彎的下坡
a. 假設以相同進彎速度不踩踏一直溜
甲.如果進彎速度是可控制的速度, 那狀況就和1.a.長直線下坡相同
乙.如果進彎速度超過可控制的速度,那就需要做減速
(如果所需要的向心力大於輪胎提供的磨擦力就打滑了, 所需要的向心力=mv^2/迴轉半徑)
轉動慣量較大的車需要用煞車減少較多的能量才能降至相同的車速(此時有煞車控制issue)
假設出彎後有相同的出彎速度, 結果又和1.a.長直線下坡相同
所以轉動慣量大的車煞車難度較高, 出彎後會落後

b. 假設以相同進彎速度且可踩踏
甲.如果進彎速度是可控制的速度, 那狀況就和1.b.長直線下坡相同
乙.如果進彎速度超過可控制的速度,那就需要做減速
假設出彎後有相同的出彎速度, 結果又和1.b.長直線下坡相同

轉動慣量大的車是否在下坡就真的是一無是處呢?

3. 當車速持續超越臨界速度,且車手需要利用調整強度做體能調節時(如果下坡技術夠好的話)
降低相同的速度差(如5km/hr), 轉動慣量大的車子就擁有更多的能量來消耗,也就是可以休息更久
如果是休息相同時間的話,就是在較高的車速時就完成體能調整,恢復高強度騎乘