Distribuzione delle masse (domanda teorica)

[salim]

mi avete fatto venire in mente un mio professore (aveva progettato, fra le varie, la morini 8 cilindri di una dozzina di anni fa, se qualcuno se la ricorda) che aveva detto qualcosa tipo che le masse volaniche di motore e cambio andavano sommate al peso dell'automobile moltiplicate per 20, quando si fanno i conti per l'accelerazione.
Stasera vado a cercare quegli appunti...

[gbking]

Restando nell'ambito delle bici, secondo me, dovremmo ben chiarire COSA vogliamo calcolare e quali sono i punti fissi.

Su 2 mezzi di ugual massa, ma differente disposizione della stessa, alcuni "valori" non variano ed altri sì...
esempio: se cambia il baricentro, non varia l'energia necessaria a raggiungere produrre una data accelerazione o a mantenrere una data velocità... varia invece, per esempio, la manegevolezza o la stabilità.
Ho reso l'idea?

Nell'esempio relativo la differente massa rotante, non dobbiamo trascurare che, nella realtà, l'energia necessaia a muovere la bici è data dall'attrito che il mezzo riceve dal piano di rotolamento (trascurando le resistenze aerodinamiche e l'inerzia). Tale attrito è direttamente dipendente dalla massa del mezzo... tale massa viene "scaricata" solo tramite i 2 teorici punti di contatto istantantei delle 2 ruote...
Quindi, sia nel caso di bici pesante con ruote leggere, sia nel caso di pici leggera con ruote pesanti, la massa che genera attrito è la medesima.

Se invece si facesse una prova in laboratorio, isolando la ruota posteriore e la trasmissione ai pedali, è evidente che ad una massa più leggera si affiancherà uno sforzo minore del pedalatore...

Spero di esser stato chiaro e di non aver sparato caxxate!

[metareal]

Restando nell'ambito delle bici, secondo me, dovremmo ben chiarire COSA vogliamo calcolare e quali sono i punti fissi.

Su 2 mezzi di ugual massa, ma differente disposizione della stessa, alcuni "valori" non variano ed altri sì...
esempio: se cambia il baricentro, non varia l'energia necessaria a raggiungere produrre una data accelerazione o a mantenrere una data velocità... varia invece, per esempio, la manegevolezza o la stabilità.
Ho reso l'idea?

Nell'esempio relativo la differente massa rotante, non dobbiamo trascurare che, nella realtà, l'energia necessaia a muovere la bici è data dall'attrito che il mezzo riceve dal piano di rotolamento (trascurando le resistenze aerodinamiche e l'inerzia). Tale attrito è direttamente dipendente dalla massa del mezzo... tale massa viene "scaricata" solo tramite i 2 teorici punti di contatto istantantei delle 2 ruote...
Quindi, sia nel caso di bici pesante con ruote leggere, sia nel caso di pici leggera con ruote pesanti, la massa che genera attrito è la medesima.

Se invece si facesse una prova in laboratorio, isolando la ruota posteriore e la trasmissione ai pedali, è evidente che ad una massa più leggera si affiancherà uno sforzo minore del pedalatore...

Spero di esser stato chiaro e di non aver sparato caxxate!

mi ripeto...

...Ma come detto all'inizio il mio ragionamento si riferisce solo ed esclusivamente al peso delle ruote e a nient'altro...Quanto il fatto peso influisce?

[gbking]

...Ma come detto all'inizio il mio ragionamento si riferisce solo ed esclusivamente al peso delle ruote e a nient'altro...Quanto il fatto peso influisce?

Vediamo...
Se 2 mezzi hanno lo stesso peso, ma ruote di peso differente, è evidente che il peso maggiore influisce negativamente sull'energia necessaria e quindi sulle prestazioni...

Se i 2 mezzi hanno STESSO peeso, ma ruote di peso differente, le differenze in termini di energia/prestazioni non ci sono.

A livello motoristico, infatti, per migliorare le prestazioni, è utilissimo allegerire il mezzo!

ho capito bene?

Restando nei dettagli di una bici... bisogna focalizzare le varie componenti del movimento: rotatorio della ruota/pedali e traslatorio del mezzo.

Una ruota più leggera necessita di minor energia per avviare il movimento e quindi serve un lavoro minore.
Il problema è che la massa minore acquista anche un'inerzia minore, quindi, è necessario un lavoro più costante per il mantenimento di un  moto costante...
Le accelerazioni/decelerazioni, ovviamente, sono più rapide in masse rotanti minori...

[580]

Saluti,
è preferibile soffermarci esclusivamente sulla domanda di Metareal

...Ma come detto all'inizio il mio ragionamento si riferisce solo ed esclusivamente al peso delle ruote e a nient'altro...Quanto il fatto peso influisce?

onde evitare discussioni troppo complesse (equazione della trazione) per essere scritte in poche righe.

Cerco di rispondere ad alcuni dubbi emersi facendo una premessa:
si parla di veicoli  -dotati di elementi in rotazione- che si muovono di moto vario, o cmq soggetti ad accelerazioni o decelerazioni, altrimenti le forze d'inerzia sarebbero nulle.....

organi in rotazione produco una forza d'inerzia che si schematizza come una maggiorazione della massa del veicolo stesso.

Quindi se io faccio 80 km/h in 1a ho un energia cinetica maggiore rispetto a fare 80km/h in 5a?
...più che faccio girare veloce motore, ruote, ecc., più la massa "teorica" del mio veicolo aumenta?
Ma allora questa schematizzazione serve solo per "far tornare" l'energia cinetica?

mi son perso ancora di più?! 

masso

Fondamentalmente si, ma ciò viene percepito se acceleri o freni. Nella formula Mtot=M*(1+delta) quel delta è un valore di maggiorazione che si calcola conoscendo tutti i momenti d'inerzia degli organi in rotazione coinvolti nel moto. Ti scrivo la formula per praticità delta=g*(Ir+Im*gamma)/P*r dove gamma e il rapporto di riduzione definito come (velocità di rotazione organi in rotazione)/(velocità rotazione ruote), quindi se ho una marcia bassa, gamma è piuttosto alto, e in caso di acc. o frenata, la massa del veicolo da considerare è maggiore rispetto ad una frenata, nelle stesse condizioni, ma con marcia alta.
Non è semplice spiegare queste cose scrivendo su un forum.......

mi avete fatto venire in mente un mio professore (aveva progettato, fra le varie, la morini 8 cilindri di una dozzina di anni fa, se qualcuno se la ricorda) che aveva detto qualcosa tipo che le masse volaniche di motore e cambio andavano sommate al peso dell'automobile moltiplicate per 20, quando si fanno i conti per l'accelerazione.
Stasera vado a cercare quegli appunti...

Precisamente, con le formule sopra dette, per semplificare la progettazione, si fanno degli studi, ed alla fine a seconda del mezzo e le sue varie caratteristiche, si riesce a tirar fuori una tabella con valori , approssimati, ma validi in talune condizioni. I valori sono proprio quelli dati dal delta di cui sopra.

Nel tuo confronto hai fatto un piccolo errore nella riga che ho evidenziato:
M=massa bici A=massa bici B
Mb=massa di B=M!!!!!!!!
se come dici tu M-Mb=massa ruote, allora la massa delle ruote sarebbe nulla !!!



Correggiamo e scriviamo che M=Mr+Mb' con M=massa di A=massa di B, Mr=massa ruote di B, Mb'=peso telaio di B

Ciao 580.

Ho riletto la tua interpretazione. Sinceramente sono un po' perplesso  su questa affermazione: Mb=massa di B=M

Nel mio esempio Mb non era la massa di b quindi Mb non uguale a M. Ma semplicemente la massa di tutta la bicicletta tranne le ruote, in modo tale che M di A = M di B = Mr + Mb dove, per A:
- Mr = 0
- Mb = M
e per B:
- Mr = M - Mb
- Mb = M - Mr

Quindi Mb di A e` maggiore di Mb di B, e quindi non uguale. E quindi Mb=massa di B=M non si applica. Giusto?

Per antartica. Hai ragione a dire che una soluzione cosi` semplificata tende a ignorare aspetti che in realta` sono importanti per un applicazione pratica, quindi attrito e superfici, larghezza gomma, ecc...Ma come detto all'inizio il mio ragionamento si riferisce solo ed esclusivamente al peso delle ruote e a nient'altro...Quanto il fatto peso influisce?

Ciao 

Ok ho capito, ma quando conteggi l'energia di B relativa al moto di traslazione, devi cmq tenere conto della massa totale di B e non solo della quotaparte relativa al telaio....
Poi noi abbiamo considerato il momento d'inerzia di una sola ruota.....in realtà sono due....
Se rifai i conti vedrai che le equazioni danno ragione al fatto che se metto più peso sulle ruote, in accelerazione si fatica di +.


Quindi, in soldoni, le parti in rotazione di un qualsiasi mezzo che si muova di moto vario e quindi sia sottoposto ad accelerazioni e decelerazioni, vanno ad incrementare la massa del veicolo stesso.

Spero di non aver dato fastidio,
se avete perplessità chiedete pure e cercherò di semplificare ulteriormente.....

Scusate la lunghezza...

Ciao,
580.