Mikä energianmuutos tapahtuu polkupyörällä ajettaessa?

Vielä yksi asia, jota ei ole vielä esitetty, on, että sinun on oltava selvillä siitä, mitä järjestelmää harkitset: järjestelmä, joka sisältää vain henkilön, jolla on liitännät pyöräilijän ja pyörän välillä pyöräilijän käsissä, jaloissa ja pakaroissa, ja muun pyöräilijän pinnan ympäröivän ilman kanssa? Tällöin suurin osa pyöräilijän lihasten työstä päätyy mekaaniseksi työhön, joka tehdään polkupyörän voimansiirrolla.

Vai katsotko polkupyörää, jolla on yllä olevat liitännät pyöräilijään, sekä pyörien kosketuspisteet tien kanssa?

Huomaa, että suuremmilla nopeuksilla (esim. 20 + mph) suurin osa pyöräilijän työstä on aerodynaamista vastusta vastaan, sekä osa voimansiirron kitkaa ja vierintäkitkaa vastaan, jotka kaikki päätyvät lämpöenergiassa. Itse asiassa ajaessasi tasaisella tiellä tasaisella nopeudella lopulta kaikki pyöräilijän työ loppuu hukkaan.

Joka tapauksessa pyöräilijäjärjestelmän kineettinen energia syntyy vain polkupyörän kiihtyessä. Tasaisella nopeudella ajettaessa syntyy vain polkupyörän / pyöräilijän liikkeen häiritsemän ilman kineettistä energiaa. Tämä kineettinen energia haihtuu sitten melko lyhyessä järjestyksessä.

Mekaaninen energia tarkoittaa yleensä kineettisen energian ja potentiaalienergian summaa.
Joten pyöräillessäsi toivot, että lihas (kemiallinen) energia muuttuu pääasiassa mekaaniseksi energiaksi. Valitettavasti kitka tuottaa lämpöä ja ääntä ja vähentää käytettävissä olevan mekaanisen energian määrää.

Lihasenergia muuttuu mekaaninen energia.

Pyöräilijä käyttää voimaa jalkojen lihaksilla pyörien pyörittämiseen.

Lihasenergia muuttuu mekaaniseksi energiaksi, joka on potentiaalienergian ja kineettisen energian muutosten summa kineettiseksi energiaksi sen nopeuden vuoksi.