На одном из польских велосайтов теме посвящена статья:
http://www.kolarstwo-szosowe.gda.pl/jak ... iezar.html
Рассматривается влияние изменения веса системы гонец+вел и отдельно момента инерции (не массы!) колес.
Согласно их матмодели, начальные условия таковы:
вес райдер+вел: 80 кг
площадь сопротивления встречному потоку воздуха: 0.5 м2
вырабатываемая мощность: 250 Вт
дистанция на шоссе: 5000 м
уклон трассы (подъем): 0, 5, 10, 15, 20 и 25%
При этих и прочих равных, если меняется только вес райдер+вел (становится на 5 кг меньше), то результаты моделирования выглядят так (столбцы):
1 Уклон подъема [%]
2 Выигрыш в расстоянии [м]
3 Выигрыш во времени [сек]
0 (v=40.32 km/h) 16.1 1.44
5 235.7 44.1
10 296.4 98.4
15 307.2 149.3
20 310.2 199.0
25 311.3 248.4
Если бы вес уменьшился на 0.1 кг (100 г), то таблица такова:
0 (v=40.32 km/h) 0.06(6 см) 0.01
24 6.23 5
Те же условия на спуске, когда вес райдер+вел увеличивается на 5 кг (столбец 1 - уклон спуска, %):
0 (v=40.32 km/h) - 16.1 - 1.44
5 96.6 5.4
10 124.6 5.3
15 134.6 4.8
20 139.4 4.4
25 142.1 3.9
Т.е. легкий райдер (+ вел) имеет преимущество при подъеме, тяжелый - при спуске.
Далее влияние момента инерции колес. Предполагается:
вес райдера: 70 кг
вырабатываемая мощность: 350 Вт
вес вела без колес: 8 кг
вес переднего колеса: 1.2 кг
вес заднего колеса: 1.8 кг
дистанция: уклон 0 %, гладкая, 200, 1000, 2000 м
Результаты моделирования, когда момент инерции колес снижается с 0.12 кг*м2 до 0.06 кг*м2 (массы колес в обоих случаях равны):
Начальная скорость v=0 [м/сек]
1 расстояние от старта
2 разница во времени [сек]
3 разница в расстоянии [м]
200 0.08 0.48
1000 0.12 1.41
2000 0.12 1.42
(Макс.разница в скорости наступила при расст. 80 м от старта)
Начальная скорость v=10 [m/sek]
200 0.01 0.06
1000 0.03 0.35
2000 0.03 0.35
(Макс.разница в скорости наступила при расст. 140 м от старта)
Т.е. влияние момента инерции колес ощущается в динамике.
Надеюсь, нигде не ошибся при переносе и описании. Заодно ребята говорят, что высокопрофильные колеса имеют меньший момент инерции по сравнению с низкопрофильными. Т.к. вращающаяся масса в случае высокопрофильных более приближена к оси вращения.
З.Ы. Сделаны исправления: правильно указывать в первом случае "вес райдер+вел", а не "вес райдера". В итоге авторы приходят к мнению, что гонка за снижением веса вела имеет научное обоснование. Важнейшими компонентами, влияющими на вес вела считают рамы и колеса.