体重大的人骑自行车下坡，滑行速度会比体重轻的人更快吗？

摩擦

滑行

下坡

套用

84 条回复 • 2017-04-20 14:42:43 +08:00

1

wensonsmith

2017-04-19 12:59:30 +08:00

我都是这么想的，胖子爬坡所用的功，肯定要比瘦子爬坡所用的功多。下坡的时候，不记风阻的情况下，肯定是胖子快啊！

2

xss

2017-04-19 12:59:54 +08:00

太麻烦了....能量守恒解决一切问题.

胖子上坡做的功多.
下坡的时候做的功除了阻力消耗的那一点, 剩下的都给了速度.
所以胖子骑自行车下坡速度更快.

3

xss

2017-04-19 13:01:45 +08:00

1

然而这都不是关键问题...
关键问题是

胖

4

loserKK

2017-04-19 13:03:21 +08:00

我一直理解的是重力势能转化为动能，因为胖···所以快····

5

wy315700

2017-04-19 13:03:54 +08:00

1

@loserKK 动能和质量成正比，所以除一下也就没区别了。

6

kera0a

2017-04-19 13:05:53 +08:00

6

小学不是学了《两个铁球同时着地》嘛~

7

SuT2i

2017-04-19 13:06:17 +08:00 via iPhone

微博嘲讽 po 主是。。。。哈哈哈哈直接受力分析可解决问题

8

gdtv

2017-04-19 13:08:13 +08:00 via Android

@wensonsmith 关键问题就是现实中，就要考虑胖子的风阻和路面的阻力，这两个阻力都比瘦子大。
另一个相似的问题是：两个密度相同但是大小不同的圆形铁球同时下落，考虑现实中所有因素，哪一个铁球先落地？

9

herozzm

2017-04-19 13:08:56 +08:00 via Android

@kera0a 报告老师，我学过，两个球是同时落地

10

loserKK

2017-04-19 13:11:12 +08:00

@wy315700 我学文科的，所以呢···一直觉得自己想的也挺对哈哈

11

Hstar

2017-04-19 13:19:17 +08:00

说速度一样的是做题做多了, 习惯了'理想环境', 无视一切阻力.

12

dlsflh

2017-04-19 13:28:08 +08:00 via Android

伽利略听了想打人

13

AvenirX

2017-04-19 13:34:09 +08:00 via iPhone

楼上的大家啊... 虽然胖子上坡做功更大但是把胖子加速到相同的速度也需要更大的能量！这两种能量都是和质量成正比，所以理想情况下下坡速度是相同的啊。

14

UnisandK

2017-04-19 13:34:45 +08:00

胖子是重力势能大所以转换的动能大，但质量大在相同的速度下动能本身也大呀。。

我觉得连风阻都考虑的话，讨论是讨论不出来的，最好拉个胖子去骑一下试试

15

boter

2017-04-19 13:39:55 +08:00

2

这帖会被初中在校生嘲讽吧。。。

16

yangff

2017-04-19 13:39:59 +08:00

但是你只能理想分析啊……

胖子也有不同的胖法，比如奶子大，屁股大，腿大，肚子大……

17

yangff

2017-04-19 13:45:39 +08:00

等等……你的分析完全是错的……

18

batman2010

2017-04-19 13:46:23 +08:00

这么简单的问题还用上微分了……

19

hst001

2017-04-19 13:48:06 +08:00 via Android

在理想状态中，不考虑所有阻力，两者的速度是这样的，然而实际情况胖子因为有更庞大的面积和质量，其受到的风阻和地面对自行车的摩擦力都更大，还有轴承需要承受更大的摩擦力，轮胎也更扁，所以我猜胖子更慢。

20

yangff

2017-04-19 13:52:52 +08:00

在这里讨论收尾速度有问题吧

21

bianhua

2017-04-19 13:54:22 +08:00

1

@yangff 哈哈哈，奶子大……

然后我就低头看了下自己的奶子……

但这其实应该就是真相了，跟怎么胖的有关。

楼主玩过 Pinewood Derby 么？看看这个应该就明白了。

22

kooze

2017-04-19 14:03:38 +08:00

说做工相等的有没有考虑胖子的轮胎磨损厉害？

23

vulgur

2017-04-19 14:08:54 +08:00

会，我和同学一起去买的一模一样的自行车，我来骑回学校的时候路过一个下坡，我是落后情况下反超的……

24

Heavytiger

2017-04-19 14:09:11 +08:00

体重越大，地球对其的引力越大。所以

25

bk201

2017-04-19 14:09:17 +08:00

你让胖子与瘦子骑自行车分别撞你一下就知道了。

26

loading

2017-04-19 14:15:53 +08:00 via Android

2

mgh=0.5mv^2
两边 m 不是消去了吗？

然后胖子因为体积问题，横截面太大，空气阻力，胖子慢！

27

QAPTEAWH

2017-04-19 14:16:45 +08:00

这个问题主要考虑的就是风阻。

我觉得体重和风阻不会成正比，大体重的应该有优势。

具体需要实测或者 CFD 。

28

fengxueshangu

2017-04-19 14:17:54 +08:00

@bk201 然后撞成了残废

29

hzwei

2017-04-19 14:28:05 +08:00 via iPhone

怎样不让你旁边一辆时速 50 码的自行车超过开着时速 20 码货车的你？

答案撞死他

doge

30

freshmanc

2017-04-19 14:28:07 +08:00 via Android

@bk201 这跟撞击有什么关系…

31

jmc891205

2017-04-19 14:31:20 +08:00

这题只能谈加速度
要谈速度的话得限定初速度和时间

32

rrfeng

2017-04-19 14:37:24 +08:00

不考虑阻力的话一样快而且加速到底无限快。
考虑阻力的话算起来就很麻烦啊……风阻跟速度和体积（迎风面积）有关，车阻跟车质量和人质量有关 XD 。

33

BOYPT

2017-04-19 14:50:52 +08:00

最近香港的单车场地世锦赛，电视台科普了蛮多单车的知识；
有个片段是下坡段中，一人挺直在自行车上，然后就直接超越了大半的队伍，遥遥领先了。
骑行过程中，身体的风阻确实是个很大的因素。

34

ivanchou

2017-04-19 14:57:26 +08:00

我想到的是两个铁球同时着地

35

ys0290

2017-04-19 14:58:28 +08:00 via iPhone

g

36

1010011010

2017-04-19 15:01:20 +08:00

@BOYPT #33 这是！卡丁车！

37

imn1

2017-04-19 15:20:02 +08:00

这些话题只会在自行车“消亡”时代，共享单车还没出现，那些上学的人当中讨论

我上学时，全班除了一个就在学校几百米开外住的同学，全部都骑自行车
一大群有相同路程的经常结伴回家，中间有个长坡，其中一辆 28 寸的总是比别人快（超出大概 2 ～ 3 米）
我们试着都不发力，自然溜下坡，也试过换着骑，不管身高体重，还是男女，依旧是那辆快一点

38

lixile

2017-04-19 15:30:26 +08:00

@imn1 结伴回家的感觉真好好怀念

39

actto

2017-04-19 15:45:22 +08:00 via Android

你们都没骑过自行车吗？我来告诉你们，我骑车下坡一定溜的比别人快！

40

irenicus

2017-04-19 15:50:19 +08:00

不计摩擦力和风阻，脚别蹬，肯定是一样快

但是车的摩擦力不一定和体重正相关
风阻也是
所以这个问题不好说

41

xvx

2017-04-19 15:59:08 +08:00

没有说明初始速度为 0 ，排除阻力等的理想分析情况下，还怎么解？
两个铁球同时着地，初始速度都为 0,高度也一样，球这么小，阻力也可以忽略了。

42

chairuosen

2017-04-19 16:11:15 +08:00

这个问题不明确，速度有两个概念。
到底是，两者 t0 同时开始滑行，某一时间 t1 时，两者 v 的区别。
还是，口语的速度，从开始位置到结束位置，所耗费的时间 t 。

43

maomo

2017-04-19 16:25:20 +08:00

假设体重大的人的车更快，那么试想一下，如果用一根绳子把体重大的人的车和体重小的人的车绑在一起，那么速度会怎样变化？

44

QAPTEAWH

2017-04-19 16:52:56 +08:00

@maomo 快的拉着慢的。前提是两者错开&距离足够，风阻不变。

@irenicus
速度上来之后风阻 >> 机械摩擦力
https://www.gribble.org/cycling/power_v_speed.html

45

maomo

2017-04-19 17:04:05 +08:00

@QAPTEAWH 为什么要两者错开？如果两车并排，中间用一根钢管焊接在一起呢？

46

lanceliao

2017-04-19 17:08:16 +08:00

一个胖子和一个瘦子同事跳楼不是应该同事着地吗？下坡同理？

47

diangdiang

2017-04-19 17:18:54 +08:00

不考虑空气阻力，等其他和表面积有关的阻力。。
加速度一样，应该是同时落地

48

amustart

2017-04-19 17:19:40 +08:00

第一反应是需要一堆 if else ，限定条件都不给 (ノಠ益ಠ)ノ彡┻━┻

49

QAPTEAWH

2017-04-19 17:20:46 +08:00

@maomo 错开就是不要跟车。并排就是错开。

50

sisylocke

2017-04-19 17:21:51 +08:00

遗憾的是运动员不招胖子...

51

Tunar

2017-04-19 17:37:42 +08:00 via Android

光说不做都是辣鸡！我去试试，祝我好运吧

52

maomo

2017-04-19 17:48:02 +08:00

@QAPTEAWH 那么就是：胖人车速度>两人的车焊在一起速度>瘦人车速度。这结论显然有矛盾，不可能成立。

53

jacsice

2017-04-19 17:59:05 +08:00

胖所以♂快♂， doge

54

WayToPlay

2017-04-19 18:03:59 +08:00

一直干逛,不登陆,最后还是没忍住,结论:
胖子快!
实践出真知.

55

QAPTEAWH

2017-04-19 18:13:51 +08:00

@maomo 没看出有矛盾。

伽利略理想试验是忽略空气阻力的，你不要乱套。

56

geeklian

2017-04-19 18:17:49 +08:00 via Android

1

看回复好像 v2exer 没人骑公路车似的...

其实最关键还是风阻，影响风阻的主要原因不是胖而是姿势。

7000 块钱入门公路车和 10w 元顶级公路车的空气动力性能其实没多大区别，关键还是人。。

胖子腰肥，很难扶下把位，瘦子轻松扶下把位，甚至可以做冲刺姿势。

瘦子下坡快，没悬念。

57

tumbzzc

2017-04-19 18:24:50 +08:00 via Android

@kera0a 我也想说这个

58

geeklian

2017-04-19 18:25:44 +08:00 via Android

@geeklian 另外，我就是胖子，和体重只有我 2/3 的同事一起妙峰山冲破。任何路段都被碾压。极速 42vs48

都是低框铝轮， 25mm 宽胎，车架大 g defy adv pro 对 tcr pro ，车架本身性能可以忽略。我的自行车头管略高 3cm ，导致同样的姿势略挺，风阻更大。

59

maomo

2017-04-19 18:27:46 +08:00

@QAPTEAWH 那就解释一下两人的车焊在一起，和两人骑同一辆车的风阻有什么区别吧。当然要假设这个车上有一个并排两人的座位，所以骑同一辆车时两人的位置也是并排的。

60

IgniteWhite

2017-04-19 18:45:40 +08:00

楼上竟然没人考虑滑动摩擦和滚动摩擦的区别？自行车不是滑块好伐？

61

mozutaba

2017-04-19 18:49:54 +08:00 via Android

就是这样的，落后再多也能反超

62

fuxiaopang

2017-04-19 19:48:24 +08:00

1

其实楼上发的实验视频那个人做过一个更好笑的实验：

63

sixdian

2017-04-19 19:50:56 +08:00 via Android

初始速度同样的情况下，中途不给力，胖子滑行距离长-惯性。速度嘛，一样

64

ferran

2017-04-19 19:58:48 +08:00

不考虑阻力的话速度是一样的

65

chroming

2017-04-19 20:33:56 +08:00 via iPhone

这种问题应该在 zhihu 问， v 站是不屑于自己列式子计算的

66

imydou

2017-04-19 20:56:44 +08:00

太胖，胎会扁，加阻力

67

minamike

2017-04-19 21:04:06 +08:00 via iPhone

车子轴承灵活度好的人快（手动滑稽

68

also24

2017-04-19 21:14:56 +08:00

和朋友同一款车，同一款轮组，同一瓶链条油，

中山港大桥逆风下桥，我溜车可以保持速度 35 ，他要踩才能不减速

帽峰山隔壁的 116 省道，下坡路段他踩两脚 50+，我踩两脚上 60

你猜我俩谁重

69

Vinty

2017-04-19 22:14:01 +08:00

空气阻力是主要因素的话，且胖瘦对空气动力学影响不大，那就是胖子下降更快

70

kclz

2017-04-19 22:51:00 +08:00

因素很多，比如车子载重后的阻力并不是正比于载重量线性增加的。
所以可能更快，也可能更慢。
但大多数情况是更快。

71

ipwx

2017-04-19 22:58:05 +08:00

体型大的风阻大。

72

est

2017-04-19 23:59:29 +08:00

想起比萨斜塔实验。

两个球一大一小，球心拿到一样高同时放手，其实应该大球先着地。因为它胖。

73

QAPTEAWH

2017-04-20 01:15:35 +08:00 via iPad

@chroming 要么实测，要么 CFD ，那些高中物理公式没用的。

前情提要：风阻是主要因素 https://www.gribble.org/cycling/power_v_speed.html

74

clearc

2017-04-20 01:37:29 +08:00

这不就是一个理想系统下初中物理题，实际问题下大学流体力学级别的问题么。。 = =||||

怎么居然还有这么多争论

75

Xs0ul

2017-04-20 02:06:27 +08:00

看了楼主原文，槽点太多

76

arakashic

2017-04-20 06:29:33 +08:00

1

定性分析的话很简单。 1. 理想情况（刚体、无摩擦、无空气阻力）=>一样快。 2. (1)+有摩擦、摩擦系数恒定=>一样快（加速度相同）。 3. (1)+橡胶轮胎（恒定胎压、忽略温度变化）=>轻的快（重的车摩擦系数更大，加速度更小）。 4. (2)+空气阻力=>重的快（车的面积不计、人简化为均质正方体）。