Inerzia ruote: 29" Vs. 26".

[faléstra]

Come hanno suggerito + volte vari forumendoli, voglio provare a paragonare oggettivamente l'inerzia tra le ruote 29" e 26".

DATI PER IL CALCOLO
Massa del ciclista Kg70
Mssa della bicicletta (senza cerchi e copertoni) = Kg10
Massa accessori (borraccia, vestiti, casco, zaino ecc.) = 5Kg.
Massa copertone + cerchio 29” = 1,2Kg
Massa copertone + cerchio 26” = 1Kg
Velocità iniziale m/s 0
Velocità finale. m/s 5

Per avere un valore paragonabile a qualcosa mi sembra corretto calcolare l’energia necessaria del corpo gruppo ciclista-bici per compiere una variazione di velocità (velocità iniziale, velocità finale).
Con la nota formula L=½mv² (L=lavoro, m=massa, v=velocità) otteniamo 1077,5J per le 29” e 1075J per le 26”.
Al suddetto valore bisogna sommare l’energia necessaria per mettere in rotazione le ruote.
La formula corretta sarebbe L=½Iω² dove ω è la velocità angolare in radianti/secondo mentre I è il momento di inerzia.
Il nostro problema è proprio I. Se avessimo a che fare con un volano perfetto, cioè una ciambella con la massa concentrata tutta in periferia, la formula semplificata equivarrebbe a mr², dove r è ovviamente il raggio del volano. Nel nostro caso però è un casino perché le ruote da bici non hanno una costruzione da “volano” per tanto bisognerebbe avere dati precisissimi riguardo i componenti delle ruote e poi fare un calcolo integrale... Dato però che voglio fare una comparazione, potrei assumere che entrambe le ruote abbiano momento d’inerzia nullo relativo ai raggi, ai nipples e ai mozzi. Mentre potrei considerare solo la massa dei cerchi e dei copertoni per fare il calcolo, fingendo di trattare un volano “perfetto”. Dal mio punto di vista si ricaverebbero dei dati attendibili, e finalmente potremmo ragionare su qualche numero. Inoltre, utilizzando la formula semplificata mr² e sostituendo ω con v/r, i termini si semplificano e si riottiene la formula L=½mv².

Ecco i risultati:
Inerzia di entrambe le ruote da 26” = 25J (2,27% sul lavoro totale) lavoro totale 1100J

Inerzia di entrambe le ruote da 29” = 30J (2,71% sul lavoro totale)
lavoro totale 1107,5J

In conclusione, con un paio di 29”, con una variazione di velocità pari a 5m/s, mi serviranno 7,5J in + rispetto alle 26” (equivalente allo 0,6818 % in +).

A voi eventuali obiezioni e suggerimenti…

In allegato il foglio di calcolo, così potrete verificare i risultati con valori di massa e velocità differenti.

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[Cos78]

stai usando formule troppo semplificate mentre il modello matematico è ben diverso... ad esempio consideri il momento d'inerzia dei raggi nullo mentre al limite potresti semplificare considerandolo concentrato a metà della loro lunghezza.
Non consideri neanche la differenza di peso dell'aria contenuta nelle due ruote che ha volumi diversi (il grammomaniaco doc si spara pippe mentali pure sul gas con cui gonfiare le ruote... ).
Non consideri il peso dei nipple che in realtà in ruote dal diametro maggiore è concentrato proprio a livello periferico (pensa agli 85 grammi a ruota di un ipotetico xm819 29er 32h tra nipple in ottone e portanipple...)

Fossero corretti i tuoi calcoli allora paragonando due ruote da 26, tra avere un cerchio da 400 grammi ad uno da 700 grammi non sentiresti differenza alcuna.
e invece....


PS
dai tuoi conti dove si vede la cospicua differenza di peso tra la soluzione 26 e quella da 29?
Non c'è il campo di questa voce!

 

[faléstra]

Fossero corretti i tuoi calcoli allora paragonando due ruote da 26, tra avere un cerchio da 400 grammi ad uno da 700 grammi non sentiresti differenza alcuna.
e invece....


PS
dai tuoi conti dove si vede la cospicua differenza di peso tra la soluzione 26 e quella da 29?
Non c'è il campo di questa voce!

La differenza di peso l'ho considerata nei dati: "peso copertone + cerchio"...
Però mi piace anche l'idea di invertire il ragionamento per la considerazione della massa dei raggi, nipples, mozzi ecc. E cioè semplificare il calcolo considerando tutta la massa della ruota facente parte dell'ipotetico volano. Così facendo avrò un errore in eccesso del Lavoro risultante, ma ai fini della comparazione non dovrebbe interessarci.
Se riesci a fornirmi dei pesi attendibili di ruote complete 26" e 29" (con copertone + camera o tubeless) riprovo a fare i calcoli.

 

[Fisico]

Secondo me il modello in prima approssimazione è attendibile. Semmai bisognerebbe fare qualche assunto più realistico sui pesi delle ruote. Un copertone da 29 non peserà da solo 1 kg, ma forse ci si avvicina parecchio. Il cerchio tranquillamente sarà oltre il chilo.
Non credo proprio che la differenza di peso tra i raggi di 26 e 29 sia determinante... ancor meno quella dell'aria...

 

[Metanolo]

Ma i cerchi da 29'' sono da 28'' indi fa 29'' ma con il copertone;quelli da 26'' sono da 26'' ma dovrebbero fare 27'' con il copertone....

 

[Cos78]

Guarda, ne abbiamo già discusso sul caso peggiore cioè nel caso di gare xc e di visione grammomaniaca.
In tal caso la differenza totale è di circa 600-700 grammi sulle masse rotanti in favore delle 26 pollici.
Ma rifacciamo i conti per essere precisi con delle soluzioni non estreme:

caso 26":
set ruote extralite ultradisc TNT: 1220 grammi
coperture ant+post Maxxis Crossmark 26x2.10 per camera (prediligo altro ma mi torna utile perchè esiste sia da 26 che da 29...qui uso i pesi dichiarati per entrambi i casi...)
: 1140 grammi
lattice + flap + valvola= 135 grammi
Totale 2495 grammi

caso 29":
set ruote American Classic MTB DISC 28: 1535 grammi
coperture ant+post Maxxis Crossmark 29x2.10 per camera
: 1240 grammi
lattice + flap + valvola= 185 grammi
Totale 2960 grammi


In questo caso la differenza è ovviamente minore ai casi peggiori discussi in altri topic ed è pari a 495 grammi oppure riferendosi al set da 26 pollici si può parlare di una differenza del 20% circa.

 

[poppo]

Secondo me il modello in prima approssimazione è attendibile. Semmai bisognerebbe fare qualche assunto più realistico sui pesi delle ruote. Un copertone da 29 non peserà da solo 1 kg, ma forse ci si avvicina parecchio. Il cerchio tranquillamente sarà oltre il chilo.
Non credo proprio che la differenza di peso tra i raggi di 26 e 29 sia determinante... ancor meno quella dell'aria...

...un "copertone" da 29 (kenda sm8) pesa 622 gr, abbastanza lontano dal kg, mentre le ruote, non il cerchio, pesano 750 gr e 865 gr sempre ababstanza lontanii dal kg..........grande Cos, anche sapendo che non consideri estremo 1220 gr per delle ruote da xc, il raffronto sarebbe più giusto farlo con ruote tipo xtr, slr, fulcrum ecc.ecc., le A.C. 29 sono sicuramente più vicine a quel tipo di ruota che alle extralite: in questo caso vedrai che la percentuale si abbassa parecchio
per precisione i pesi da me riportati sopra sono pesi pesati delle A.C.29

 

[vaitus]

Anche parlando di gare, nel confronto fra 2 mtb (mtb=ostacoli, trazione precaria ecc.) non si puo' considerare solo l'energia necessaria per variare la velocità, che dipende molto dal peso, ma anche l'efficienza del mezzo nel mantenerla e nel raggiungerla, che dipende anche dal diametro della ruota per i seguenti motivi:

1 Angolo di attacco sugli ostacoli.

2 Trazione.

Ecco perche' su strada vanno meglio le bdc e sui sentieri le mtb

 

[Cos78]

...Cos, anche sapendo che non consideri estremo 1220 gr per delle ruote da xc, il raffronto sarebbe più giusto farlo con ruote tipo xtr, slr, fulcrum ecc.ecc., le A.C. 29 sono sicuramente più vicine a quel tipo di ruota che alle extralite: in questo caso vedrai che la percentuale si abbassa parecchio

Beh ma perchè dovrei paragonare un set per camera di una ditta che ha sempre puntato sul peso con delle altre ruote tubeless che già per questo pesano di più di un equivalente non tubeless?

mi sembra un controsenso visto che solitamente molti non usano cerchi e gomme UST proprio per l'immondo peso da portarsi appresso e preferiscono latticizzare gomme e cerchi per camera.... non ti pare?

la tua pesata comunque pone le AC a 1615 grammi.
mettiamo un set DT swiss xr1450 e rifacciamo i conti?
abbiamo allora:

caso 26":
set ruote DT swiss XR1450: 1450 grammi
coperture ant+post Maxxis Crossmark 26x2.10 per camera (prediligo altro ma mi torna utile perchè esiste sia da 26 che da 29...qui uso i pesi dichiarati per entrambi i casi...)
: 1140 grammi
lattice + flap + valvola= 135 grammi
Totale 2725 grammi

caso 29":
set ruote American Classic MTB DISC 29: 1615 grammi
coperture ant+post Maxxis Crossmark 29x2.10 per camera
: 1240 grammi
lattice + flap + valvola= 185 grammi
Totale 3040 grammi

In questo caso la differenza con le DT (ruote normalissime per camera...) è esattamente di 315 grammi.
Ma le tue AC sono le più leggere acquistabili da quanto sembrerebbe, mentre già nel catalogo DT swiss le XCR1250 pesano ulteriori 200 grammi in meno portando la differenza sempre sul mezzo kg...


che poi per xc rimanendo sul 26 ormai sempre di più si guarda al tubolare e gli sforzi stan lì... il prossimo anno dovrebbero uscire le proposte fulcrum e quelle lightweight...

 

[faléstra]

Guarda, ne abbiamo già discusso sul caso peggiore cioè nel caso di gare xc e di visione grammomaniaca.
In tal caso la differenza totale è di circa 600-700 grammi sulle masse rotanti in favore delle 26 pollici.
Ma rifacciamo i conti per essere precisi con delle soluzioni non estreme:

caso 26":
set ruote extralite ultradisc TNT: 1220 grammi
coperture ant+post Maxxis Crossmark 26x2.10 per camera (prediligo altro ma mi torna utile perchè esiste sia da 26 che da 29...qui uso i pesi dichiarati per entrambi i casi...)
: 1140 grammi
lattice + flap + valvola= 135 grammi
Totale 2495 grammi

caso 29":
set ruote American Classic MTB DISC 28: 1535 grammi
coperture ant+post Maxxis Crossmark 29x2.10 per camera
: 1240 grammi
lattice + flap + valvola= 185 grammi
Totale 2960 grammi


In questo caso la differenza è ovviamente minore ai casi peggiori discussi in altri topic ed è pari a 495 grammi oppure riferendosi al set da 26 pollici si può parlare di una differenza del 20% circa.

Partendo da questi valori mi sono permesso di arrotondarli a 2,5Kg per le 26" e 3Kg per le 29". Tra l'altro, il mezzo chilo di differenza che si ottiene, è anche il peso che viene accettato "per sentito dire" dalla maggior parte dei biker quando si parla di ruotoni rispetto a ruote standard.

Ecco i risultati:

Lavoro totale bici con ruote da 26" L= 10093,75J Inerzia ruote L= 31,25J
Influenza dell'inerzia delle ruote sul totale dell'energia 2,78%

Lavoro totale bici con ruote da 29" L= 1100J Inerzia ruote L= 37.5J
Influenza dell'inerzia delle ruote sul totale dell'energia 3,30%

In allegato il foglio di calcolo aggiornato.

 

[Cos78]

Partendo da questi valori mi sono permesso di arrotondarli a 2,5Kg per le 26" e 3Kg per le 29". Tra l'altro, il mezzo chilo di differenza che si ottiene, è anche il peso che viene accettato "per sentito dire" dalla maggior parte dei biker quando si parla di ruotoni rispetto a ruote standard.

Ecco i risultati:

Lavoro totale bici con ruote da 26" L= 10093,75J Inerzia ruote L= 31,25J
Influenza dell'inerzia delle ruote sul totale dell'energia 2,78%

Lavoro totale bici con ruote da 29" L= 1100J Inerzia ruote L= 37.5J
Influenza dell'inerzia delle ruote sul totale dell'energia 3,30%

In allegato il foglio di calcolo aggiornato.

quindi ti viene una variazione tra le due di 0,5% con quel modello.

Ora ti domando: alleggerendo i cerchi di 500 grammi hai mai notato quanto in realtà si sente la cosa?


perchè da ruote di 2kg a ruote da 1500 grammi in pratica la differenza nell'uso reale è abissale e penso che nessuno possa affermare di non sentire tale differenza...


fammi un altro conto ragionando per assurdo:
prova a considerare un set ruote da 26 come quello dell'esempio precedente e poi rifai il conto con un set ruote da 26 ma che pesa 1,5 kg di più.
vediamo cosa ne salta fuori come differenza...

 

[beorn]

vi posto un link che potrebbe ispirarvi in modo creativo da vero grammomaniaco stradista/modellista matematico
http://www.analyticcycling.com/WheelsInertia_Page.html
(la parte interessante si trova su Table etc...)

il confronto interessante mi pare quello tra la mavic da 650 e la standard 700 (la seconda dall'alto),
ci sono 80 grammi di differenza tra le due, includendo camera gomma rim tpae e bloccaggi, la 700 ha 32 raggi la 650 28...quindi in teoria la differenza per quanto riguarda il peso del solo cerchio è minima.
l'inerzia passa da 0.063 (650) a 0.088 (700), nel caso di un confronto mtb 26 vs 29 la gomma incide di più che nel confronto tra copertoncini 650/700...però se qualcuno ne ha voglia (io no, adesso ) si può fare qualche proporzione estrapolando i risultati del confronto 650/700 rapportandoli a ruota 26/29.

 

[Cos78]

vi posto un link che potrebbe ispirarvi in modo creativo da vero grammomaniaco stradista/modellista matematico
http://www.analyticcycling.com/WheelsInertia_Page.html
(la parte interessante si trova su Table etc...)

bel link... da un primo sguardo della pagina vedo che una ruota da 1200 grammi rispetto ad una da 1800 grammi ha un inerzia pari ad un terzo...

 

[beorn]

bel link... da un primo sguardo della pagina vedo che una ruota da 1200 grammi rispetto ad una da 1800 grammi ha un inerzia pari ad un terzo...

hai preso il confronto più estremo, praticamente come paragonare una lightweight ad una ruota standard da mtb

 

[beorn]

aggiungo un altro link IMHO carino, tratto da wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Bicycle_weight_and_power

notare in particolare la digressione su peso/diametro delle ruote, in cui si conclude che nel modello semplificato da loro proposto, la differenza tra ruote di vario diametro è dovuta quasi interamente al peso.

 

[Cos78]

hai preso il confronto più estremo, praticamente come paragonare una lightweight ad una ruota standard da mtb

beh a parte che lightweight stà proprio uscendo con una ruota tubolare per mtb...

no a parte tutto, ho preso quel confronto estremo perchè l' aumento di peso di 640 grammi sulla ruota singola ha portato ad un aumento di inerzia tre volte maggiore.

tra un set 26 e uno da 29 abbiamo visto prima che ci sono 500-600 grammi di differenza.

é ipotizzabile quindi che la differenza di inerzia sia quindi alta e non poco... casomai se combino dal sivende prendo una scala e faccio sta cosa...

 

[beorn]

sapevo che non dovevo farmi prendere da questa discussione...
sono andato a recuperarmi un libro che potrebbe essere d'aiuto: High tech cycling, di E.R. Burke.
Nella sezione dedicata alle ruote, c'è una bella tabella in cui si confrontano ruote da 24, 26, 28, in base a peso, inerzia, aerodinamica, massa apparente etc.
cito qualcosa:
modello/massa (g)/momento d'inerzia( Nm^2)/massa apparente/rapporto massa apparente e statica

ruote da 24, raggio 0.2561m
HED disk 926/0.0386/1.480/1.59
HED CX 12 spoke 663/0.0296/1.094/1.66
Mavic cosmic 12 spoke 840/0.0407/1.430/1.70

ruote da 26, raggio 0.2868m
HED disk 1.090/0.0478/1.660/1.52
Mavic cosmic 12 spoke 795/0.0727/1.420/1.78

ruote da 28, raggio 0.3141m
HED disk 1.250/0.0722/1.986/1.59
Rolf detrich 14 spoke 722/0.0540/1.291/1.79
Specialized 32 spoke 900/0.0539/1.467/1.63

interessante il confronto mavic cosmic 12 spoke 24 vs 26, e quello sulla HED lenticolare nelle tre misure.

 

[faléstra]

quindi ti viene una variazione tra le due di 0,5% con quel modello.

Ora ti domando: alleggerendo i cerchi di 500 grammi hai mai notato quanto in realtà si sente la cosa?


perchè da ruote di 2kg a ruote da 1500 grammi in pratica la differenza nell'uso reale è abissale e penso che nessuno possa affermare di non sentire tale differenza...


fammi un altro conto ragionando per assurdo:
prova a considerare un set ruote da 26 come quello dell'esempio precedente e poi rifai il conto con un set ruote da 26 ma che pesa 1,5 kg di più.
vediamo cosa ne salta fuori come differenza...

Tieni presente che il calcolo percentuale l'ho fatto considerando tutta l'energia necessaria per portare il ciclista da 0 a 5m/s, equivalenti a 18Km/h.
Questo per evidenziare l'incidenza dell'inerzia delle ruote sul TOTALE dell'energia, che è quello che in teoria dovrebbe interessare.

Percentualmente, nell'ultimo calcolo che ho fatto, l'inerzia delle ruote (entrambe) da 29" è maggiore esattamente del 20% rispetto alle 26"

 

[Metanolo]

Scusate ma perche' non dite 28'' contro 26''???

 

[ilmecca72]

Perche' allora non dire 622 contro 559?