Apa efek mengisi penuh ban dengan air, bukannya udara?

51

Walaupun terdengar tidak masuk akal, saya ingin tahu bagaimana sepeda akan menangani ban depan yang diisi air. Saya bertanya-tanya apakah mendaki bukit yang curam akan lebih mudah (terutama untuk sepeda gunung):

1) untuk membawa berat tengah ke depan

2) untuk menggunakan momentum rotasi peningkatan untuk membawa kecepatan melalui ke stroke pedal berikutnya.

Michael
sumber
2
1) Motornya akan jauh lebih berat. 2) Ban akan jauh lebih kaku. 3) Jika ada udara dengan air, sepeda kemungkinan akan berperilaku tidak terduga pada kecepatan sedang karena air akan mengalir deras.
Daniel R Hicks
2
Jika perhitungan saya benar, airnya akan berbobot sekitar 10 pound. Dengan pelek jari-jari R dan ban jari-jari r, volume ban harus: (2 * pi * R) * (pi * r ^ 2). Untuk ban 26 "rim dan 2", R = 33cm dan r = 2.54cm, jadi sekitar 4200 cm ^ 3 atau 4200 ml, air memiliki berat sekitar 1 g / ml, jadi itu 4200g, atau 9,25 lbs
Johnny
1
Teman-teman Anda mungkin tidak akan menunggu Anda saat Anda merangkak naik dan turun dari pohon di flat dan downhills.
joelmdev
Terima kasih, Mike! Saya sebenarnya ingin mengembang ban dengan air untuk percobaan yang sama sekali berbeda (tidak terkait sepeda), dan saya bahkan tidak yakin itu mungkin dengan pompa sepeda yang terendam ... Anda telah memfasilitasi percobaan saya dengan sifat kreatif dan berbagi Anda: )
Eksperimen Hebat! ! Saya yakin hanya sedikit air akan mengurangi migrasi alami udara melalui tabung! Pernahkah Anda mencoba menaruh sekitar satu sendok makan air - hanya untuk menutup pori-pori mikroskopis di karet? Saya akan coba sekarang Thanx untuk tanya jawab. Saya pikir baik-baik saja untuk bertanya DAN menjawab pertanyaan Anda sendiri - ini adalah brainstorming.

Jawaban:

84

Saya kebetulan melakukan hal itu.

Saya mengambil pompa tangan tua dan selang dalam ke bak mandi. Celupkan pompa dan isi tabung dengan air, lengkap dengan mengeluarkan gelembung udara. Dengan tabung cukup penuh dan bebas dari udara, saya meletakkannya di pelek dengan ban. Kemudian tekanan terakhir naik.

Hal pertama yang perlu diperhatikan adalah pompa beroperasi dengan banyak hambatan (air mengalir jauh lebih lambat daripada udara melalui bagian-bagian kecil itu).

Saat saya mendorong setiap langkah pompa, hambatannya sulit namun konstan. Saya agak berharap resistensi meningkat ketika saya menekan ban, tetapi ternyata tidak. Itu adalah titik pemberhentian yang solid, di tengah-tengah stroke terakhir ban tidak akan mengambil air lagi. (Seharusnya saya tidak terkejut, air adalah salah satu zat yang paling tidak kompresibel di sekitar!)

Sekarang keluar untuk naik untuk menguji ini!

Memang untuk mengendarai sepeda motor bagian depan sedikit lebih berat (lebih berat adalah apa yang tidak diinginkan sebagian besar pengendara sepeda ; tapi hei, mari kita lihat apakah ada beberapa manfaat).

Anehnya, motornya tidak terasa jauh berbeda. Sedikit berat di depan. Tetapi begitu saya mendapatkan kecepatan, kemudi menjadi sangat stabil. Perjalanan melalui hutan dan saya bisa dengan cepat menunjukkan titik saya untuk sudut, itu sangaaaat halus! Seperti kemudi sepeda motor; Saya menganggap inersia rotasi ekstra di roda depan ditambahkan ke efek gyroscopic smoothing.

Sial, saya mencoba wheelie. Butuh sedikit membiasakan diri untuk mengangkatnya, tetapi setelah naik itu juga sangat sangat halus. Saya tidak pernah sebagus wheelies, tetapi sekarang saya tampaknya bisa naik selama yang saya inginkan. Cobalah menyeimbangkan tongkat baseball dengan sisi yang berat ke bawah, sebenarnya jauh lebih mudah dengan lebih banyak beban di bagian atas! Dan efek gyroscopic ekstra membuatnya lebih mudah untuk mengarahkan wheelie.

Ketika berhenti di lampu atau sesuatu, ambil ban depan dan perlahan-lahan akan mulai berputar sendiri.

Itu menyenangkan, jadi saya menyimpannya.

Fenomena selanjutnya adalah tusukan. tentu saja, suatu hari mengendarai pada hari cerah yang bagus ... Aku merasakan percikan kecil air; Saya mengalami kebocoran kecil dan saya benar-benar menyemprotkan aliran yang sangat halus. Bannya tidak hilang banyak, jadi saya menggandakan waktunya untuk tujuan saya dengan harapan menghindari perubahan di lapangan. Pada saat kedatangan, ban tampak masih sangat penuh. Ketika keluar dari sepeda bannya benar-benar tidak kempes. Saya meninggalkannya. Saya terus naik selama kurang lebih satu minggu, kadang-kadang kebocoran akan kembali ... kadang-kadang akan hilang.

Saya berspekulasi, karena saya hanya melakukan ini satu kali ... tetapi terpikir oleh saya bahwa dengan air yang tidak dapat tertekan, jumlah kecil air yang bocor adalah volume yang sangat kecil tetapi hampir semua tekanan. Ban masih penuh dan menahan bentuknya, tetapi tidak ada tekanan untuk memaksa kebocoran ketika saya tidak berada di sana (itu jelas kebocoran yang sangat kecil).

Akhirnya saya harus menambahkan udara, sekarang dan lagi (terlalu malas untuk memasukkan air, dan terlalu penasaran untuk melihat seberapa buruk campuran air / udara). Segera campuran air / udara tumpah di dalam dan menyebabkan banyak perlawanan, dan itu menjadi akhir dari eksperimen saya.

Pada akhirnya saya tidak melihat adanya peningkatan untuk tanjakan bukit, atau mempertahankan momentum pedal; hanya roda dan menikung.

Michael
sumber
2
Pada sepeda gunung, ini mungkin baik-baik saja karena Anda tidak memerlukan "suspensi" yang berasal dari ban berisi udara. Saya percaya bahwa di jalan ini agak berbeda. Tapi percobaan yang bagus!
arne
2
Saya bertanya-tanya berapa lama air terus berputar di bagian dalam ban ketika Anda tiba-tiba berhenti, dan jika kekuatan gyroscopic yang dihasilkan membuatnya lebih mudah untuk menyeimbangkan saat berhenti. Saya pikir air hanya akan memiliki efek moderat pada momentum mengayuh karena begitu longgar terhubung dengan ban - itu tidak benar-benar "mendorong" ban di sekitar dalam gerakan melingkar karena air bebas mengalir dalam lingkaran terlepas dari ban.
Johnny
15
@CarsonReinke - Tidak apa-apa untuk menjawab pertanyaan Anda sendiri : Stack Exchange selalu mendorong pengguna untuk menjawab pertanyaan mereka sendiri. Jika Anda memiliki pertanyaan yang sudah Anda ketahui jawabannya, dan Anda ingin mendokumentasikan pengetahuan itu di depan umum sehingga orang lain (termasuk Anda) dapat menemukannya nanti, sangat baik untuk bertanya dan menjawab pertanyaan Anda sendiri di situs Stack Exchange .
Johnny
32
Tidak ada yang aneh dengan mengajukan pertanyaan dengan maksud langsung untuk menjawabnya. Ada sesuatu yang aneh dengan mengisi ban sepeda Anda dengan air.
joelmdev
2
Salut untukmu! Cukup eksperimen di sini. Terpilih.
D.Salo
3

Menempatkan lebih banyak beban pada sepeda tidak akan membuatnya lebih mudah untuk mendaki bukit.
Ini hanya berat Anda harus membawa bukit.

Adapun momentum rotasi untuk membawa Anda melalui stroke itu hanya momentum rotasi yang Anda butuhkan untuk dimasukkan kembali ke roda pada stroke bawah.
Jika Anda berhenti di tanjakan bukit solusi yang lebih baik adalah gigi yang lebih rendah (dan lebih sedikit tidak lebih berat).

paparazzo
sumber