Jag fick en vision i veckan!

Just mig händer det inte så ofta att jag får det. Men varje gång det händer så känner man sig ungefär som Aristoteles eller Claes Månssons karaktär Sokrates i filmen Yrrol.

I just detta fall handlar denna vision om cykling. Och den fysikaliska teorin om arbete. Arbete inom fysiken har samma enhet som energi, Joule, som brukar förkortas J. Denna teori förklarar till exempel varför block och talja är ett så utmärkt sätt att lyfta stora/tunga saker. Grundprincipen är kraft gånger väg, vilket innebär att en längre väg gör att det behövs en mindre kraft och omvänt.

Låt oss tillexempel tänka oss att man ska lyfta en lite tyngre tvättmaskin med emballage, den väger då cirka 80 kg. Tyngdkraften på 80 kg är 80 x 9,82 =786 Newton (som brukar förkortas N). Arbetet som ska utföras blir då 786 N x 1 meter, alltså 786 J. Nu är de flesta av oss inte kapabla att ta i med 786 N med bara armarna, så jag hittar ställen att sätta in en krok och kopplar linan till en block och talja som har block. Linan måste då i och för sig dras 3 meter, men efter det är samma arbete som ska utföras (786 J) räcker det nu med att jag tar i med 262 N, vilket däremot är fullt möjligt.

Denna teori fungerar också alldeles utmärkt på cykling. Närmare bestämt förklarar den någonting jag känt av i praktiken hundratals gånger. Att man ska ha hög tramptakt (kadens) för att klara uppförsbackarna. Jag ska nu försöka förklara så omatematiskt, oteoretiskt som möjligt den fysikaliska förklaringen till att det är på detta vis.

Låt oss till att börja med tänka oss att det krävs ungefär ett kilo (som alltså är cirka 10 N) i trampkraft för att framföra en viss given cykel på planmark. Vidare tänker vi oss att ett pedalvarv är cirka en meter i omkrets och att cykeln färdas cirka fem meter på ett pedalvarv. Det innebär att för att färdas 50 meter på denna cykel behövs 10 pedalvarv. På denna tid utför man då ett arbete på cirka 100 J. Vi byter nu växel så vi istället färdas 7,5 meter per pedalvarv. Det behövs då 6 2/3 pedalvarv för vår femtiometersfärd, men i gengälld måste vi ta i med femtio procent större kraft, alltså 1,5 kilo. Fortfarande inga direkt avskräckande höga siffror dock.

Fram till att det börjar gå uppför.

Om vi nu tänker oss att vår femtiometerssträcka lutar 10 procent uppför innebär det att vi dels måste utföra vårt vanliga 100 Joule-arbete, dels måste klara backen, vilket, om vi räknar med en ekipagevikt på 80 kg, tillför ett arbete på 3 928 Joule (80*9,82*5, för er som vill kunna kontrollräkna). Detta ger också inom parentes bekräftelse på det som de flesta som läser detta redan känner till, att det blir mycket jobbigare i uppförsbackarna när man cyklar.

Det är nu det blir jobbigt om man har för låg kadens. tio procents lutning är också ordentligt brant ska sägas. Om vi nu ska klara det totala arbetet på drygt 4 000 Joule, på 6 2/3 pedalvarv måste varje pedalvarv vara på 600 N. Det är ordentligt jobbigt även för en vältränad person och ger sig gamla gumman Gun på det hela kommer hon förmodligen att behöva stanna cykeln och gå upp för backen. Om vi å andra sidan behåller vår ursprungsväxel och använder 10 varv är vi ju alltså nere i betydligt mer behagliga 400 N och skulle vi växla ned ett snäpp till går det naturligtvis ännu lättare.

Till detta kommer att om vi inte orkar med riktigt den här kraften kommer det naturligtvis att gå långsammare i backen (vilket ju är rätt vanligt) och då vill det till att vi har marginal ner till lägsta fart när vi kan hålla balansen, annars kommer det att vara anledningen till att vi måste kliva av och gå.

Av detta kommer det jag i och för sig hävdadt, i det tysta, en längre tid. Om de äldre damer jag ser längs cykelvägarna skulle lära sig att växla ned ett snäpp och få upp farten lite grand skulle cyklingen för dem själva bli betydligt mer behaglig.

Annonser
Det här inlägget postades i Okategoriserade. Bokmärk permalänken.

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s