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자전거 타는 사람은 자전거에서 날아 가지 않고 어떻게 그렇게 빨리 갈 수 있습니까?

사람은 오토바이를 타지 않고 땅에 서있는 경우 바람에 날아갈 가능성이 더 높습니다. 오토바이에는 공기 끌기를 줄이는 데 도움이되는 페어링이 있으며, 라이더는 공기 역학적으로 유리한 자세를 취하여 단면적을 최소화하기 때문입니다.

몇 달 전, 나는 다소 기괴한 뉴스 기사를 발견했을 때 소셜 미디어 계정 중 하나에 대한 뉴스 피드를 통해 무의식적으로 스크롤하고있었습니다 :

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"수천 명의 라이더를 끌어 들이고 남아프리카의 케이프 타운에서 매년 개최되는 유명한 국제 사이클 레이싱 이벤트가 강한 바람에 따라 취소됩니다."

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처음에는 내 반응이 :

그러나 그 뉴스 기사를 클릭하고 모든 것을 읽을 때만 전체 사진을 얻을 수 있습니다. 바람의 돌풍은 so 이었다 그들이 자전거에서 참가자들을 날려 버리고 거리를 돌보는 휴대용 화장실을 보냈습니다! 물론, 조직자들은 을 가지고있었습니다 이벤트를 취소하려면 (소스).

그 뉴스 기사에 따르면, 2017 년 3 월까지 최대 100kmph (62mph)의 바람은 2017 년 3 월 케이프 타운에서 자전거에서 사람들을 날려 버렸습니다. 그 뉴스 이야기는 제쳐두고, 사람들이 발을 두드리고 바람이 충분히 날아 가면 땅에서 들어 올릴 수 있다는 것은 사실입니다. 허리케인 동안 사람들의 사례를 들었을 수도 있습니다.

우리는 오토바이를 타고 생각하게됩니다. 더 중요한 것은 오토바이가 속도가 필요하다고 느낄 때 최대 100mph 이상으로 올라갈 수 있다는 것입니다. 그러나 라이더는 자신의 초고속 자전거에서 날아가는 것은 상당히 드문 일입니다. 따라서 문제는 왜 (지상에 서있는) 왜 매우 빠른 바람에 날아가지 만, 매우 빠른 속도로 자전거를 타지 않습니까?

입니다.

오토바이 운전자는 좌석에 안전하게 고정되는 동안 100mph를 쉽게 클릭 할 수 있습니다. (사진 크레디트 :Pixabay)

대답은 드래그에 있습니다. 공기 역학적 드래그.

공기 역학적 드래그

공기 역학적 드래그는 공기가 주위로 움직일 때 움직이는 물체가 생성하는 힘입니다. 또 다른 방법은 물체가 움직이는 반대 방향으로 작용하는 바람의 공기 저항 또는 힘이라는 것입니다. 드래그를 공기 역학적 마찰로 생각할 수 있습니다. 공기뿐만 아니라 물체도 다른 유체 (물과 같은)의 드래그 경험.

물체에 가해지는 드래그의 양은 두 가지 중요한 요소, 즉 모양과 단면 영역에 따라 다릅니다. 간소화 된 객체는 평평하고 박스형 물체보다 드래그가 적습니다. 세상에서 빠르게 움직이는 많은 것들이 그들의 디자인에서 간소화 된 것도 당연합니다.

세계에서 가장 빠른 것들의 간소화 된 모양을 주목하십시오

신체의 단면 영역은 또한 경험이 경험하는 드래그에 영향을 미칩니다. 우리의 경우, 단면적은 단순히 바람을 향한 사람의 크기입니다. 일반적으로 평균적인 사람은 공기의 통과에 약 8 평방 피트의 막힘을 나타냅니다. 그러나 사람이 옆으로 서거나 공에 굴러 가면 본질적으로 단면적을 줄임으로써 공기를 막는 몸의 크기를 줄입니다.

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그것이 자전거 운전자가 무릎을 꿇고 경주 행사 중에 무릎을 꿇고 머리와 어깨를 내려 놓고 단면적을 최소화하고 결과적으로 그들이 경험하는 드래그를 줄입니다.

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사이클리스트의 자세를 관찰하십시오. 이 자세는 드래그를 줄이는 데 도움이됩니다. (사진 크레디트 :Anita Ritenour / Wikimedia Commons)

혼자서 매우 강한 바람에 서있는 사람은 전면에서 그를 때리는 공기를 편향시키는 데 거의 도움이되지 않으므로 특히 강력한 허리케인이나 토네이도에서 날아가는 것이 더 취약합니다. 그의 (상대적으로) 작은 질량도 도움이되지 않습니다.

그러나 오토바이의 페어링 덕분에 같은 남자가 오토바이에서 100mph를 시계로 시계를 보낼 때 상황이 바뀝니다 . 페어링은 공기 드래그를 줄이기위한 주요 목적으로 특히 빠른 오토바이 (예 :스포츠 자전거)의 프레임에 설치된 쉘입니다.

경주 자전거의 페어링. (사진 크레딧 :Dédélembrouille / Wikimedia Commons)

오토바이 앞면을 덮고있는이 윤곽이 붙은 플라스틱과 금속 조각은 멈추거나 난기류를 만들지 않고 다가오는 상승 공기가 매끄럽게 편향되도록합니다 (더 많은 항력으로 이어집니다). 따라서 페어링은 드래그를 줄이고 라이더가 자전거를 타는 데 도움이됩니다.

또한, 스포츠 자전거 라이더는 또한 단면적을 최소화하기 위해 특정 공기 역학적으로 유리한 자세를 취하여 드래그를 줄이는 데 도움이됩니다. 분명히, 그들은 또한 자전거를 단단히 붙잡고있어 다가오는 공기가 라이더와 오토바이의 덩어리를 날려 버리기가 매우 어렵습니다.

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손잡이를 단단히 잡아! (사진 크레딧 :UltimateMotorcycling)

따라서 100mph의 바람을 피우는 지상에 서있는 사람은 200 파운드의 힘을 경험하지만 같은 사람은 100mph로 자전거를 타는 동안 공기 역학적 자세와 오토바이의 페어링 덕분에 그 힘의 일부만 경험합니다.

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