আমরা বিজ্ঞানের পাঠ্যপুস্তকগুলি বের করার মাধ্যমে দুর্দান্ত চাকা বিতর্ককে বিশ্রাম দিই৷
বাজারে চাকার একটি বিস্ময়কর অ্যারে রয়েছে, যার বেশিরভাগই আপনাকে দ্রুত এবং আরও দক্ষ করে তোলার ঘোষণা দেয়। তারা কতটা হালকা তা নিয়ে অনেকেই বড় কথা বলে, কিন্তু খুব কমই তারা ব্যাখ্যা করে যে চাকার বেশিরভাগ ভর কোথায় অবস্থিত: হাব নাকি রিম?
এটা আমাদের ভাবিয়ে তুলেছে। আপনার যদি একই সামগ্রিক ওজন এবং ডিজাইনের দুটি চাকা থাকে, তবে একটির হাবের ওজন বেশি থাকে এবং অন্যটির রিমে বেশি ওজন থাকে, যা আপনাকে গড় যাত্রায় দ্রুততর করে তুলবে? পুরানো পদার্থবিদ্যার পাঠ্যবই আবার বের করার সময় এসেছে।
আসুন জড়তা দিয়ে শুরু করা যাক। জড়তার মুহূর্তটি এই নীতিতে কাজ করে যে ঘূর্ণনের কেন্দ্র থেকে আরও দূরে থাকা ভরকে ঘূর্ণনের কেন্দ্রের কাছাকাছি ভরের চেয়ে ঘোরানো কঠিন।সাইকেল চালানোর ক্ষেত্রে, অবশ্যই, পূর্বের অর্থ রিম, পরবর্তীটি হাব। নিউটনের গতির দ্বিতীয় সূত্র, যখন ঘূর্ণায়মান বস্তুর সাথে সম্পর্কিত, তখন বলে α=t/i যেখানে α হল ঘূর্ণন ত্বরণ, t হল নেট টর্ক এবং i হল জড়তার মুহূর্ত। অন্য কথায়, জড়তা যত বেশি হবে, একই টর্কের ত্বরণ তত ধীর হবে।
Aberystwyth বিশ্ববিদ্যালয়ের ক্রীড়া ও ব্যায়াম বিজ্ঞানী মার্কো আর্কেস্টেইন, জড়তা বোঝার আরেকটি উপায় প্রদান করেছেন: 'একটি ফিগার স্কেটার তাদের বাহু ছড়িয়ে দিয়ে ঘটনাস্থলে ঘোরানো বিবেচনা করুন। তারা শরীরের মধ্য-বিন্দুর চারপাশে ঘোরে - যে অংশটি স্থির। এটি তাদের ঘূর্ণনের কেন্দ্র। তাদের শরীরের মধ্যে তাদের হাত tucking দ্বারা তারা ঘূর্ণন গতি বৃদ্ধি করবে. তারা যা করছে তা ঘূর্ণনের কেন্দ্র থেকে সবচেয়ে দূরে থাকা ভরকে কমিয়ে দিচ্ছে, যা জড়তাকে কমিয়ে দেয়। যেহেতু সিস্টেমে শক্তি স্থির থাকে, এটি অনুসরণ করে যে তাদের কৌণিক বেগ বৃদ্ধি পায়।’
সংক্ষেপে, মনে হচ্ছে রিমে কম ওজন দ্রুত ত্বরণের সমান কারণ যে কোনো নির্দিষ্ট গতিতে পৌঁছাতে কম শক্তির প্রয়োজন হয়।ফিলিপ গিলবার্টের মতো একজন পাঞ্চার যখন একটি ছোট আরোহণ করেন – তখন আপনি এটির সুবিধা দেখতে পারেন - একটি দৃশ্য যা রাস্তায় যাচাই করা হয়েছে। Mavic-এর প্রোডাক্ট ম্যানেজার, ম্যাক্সিম ব্রুন্যান্ড, একটি পরীক্ষা চালিয়েছিলেন যেখানে তিনি চাকার দুটি সেটে 50g যোগ করেছেন - একটি সেটের রিমে, অন্যটিতে হাব - এবং 10% গ্রেডিয়েন্টে 500 ওয়াট পর্যন্ত রাইডার পাওয়ার ছিল এবং দেখুন 20kmh পৌঁছাতে তাদের কতক্ষণ লেগেছে। 'যখন একই রিম ফ্ল্যাটে ব্যবহার করা হয়েছিল তার চেয়ে অতিরিক্ত রিমের ওজন সহ চাকাটি 20 কিমি ঘণ্টায় পৌঁছতে পাঁচ গুণ বেশি সময় নেয়,' তিনি বলেছেন। 'হাবে ওজন যুক্ত চাকা ব্যবহার করে, এটি তার সমতুল্য অনুভূমিক গতিতে পৌঁছাতে মাত্র চার গুণ সময় নেয়। মূলত, পাহাড়ে, জড়তা আরও গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে।’ ফরাসি দলটি আরও লক্ষ্য করেছে যে সমতলটিতে রিমের অতিরিক্ত ওজন সহ চাকা ব্যবহার করে ‘গতি বজায় রাখা সহজ ছিল’।
ফ্লাইহুইল প্রভাব
এটি আমাদেরকে ফ্লাইহুইল প্রভাবে নিয়ে আসে। একটি ভারী রিম কি একবার রাইডারের জন্য গতি বহন করতে পারে, ঠিক যেমন একটি লোকোমোটিভ চাকা একটি বাষ্প ইঞ্জিনের জন্য গতি বহন করে? ওন্দ্রেজ সোসেনকা 2005 সালে 49.7 কিমি কভার করে আওয়ার রেকর্ড ভেঙেছিলেন। চেক রাইডার ছিলেন পেশাদারভাবে রেস করার জন্য সবচেয়ে বড় রাইডারদের একজন, 90 কেজিতে স্কেল টিপিং এবং দুই মিটার লম্বা। তার রেকর্ড-ব্রেকিং বাইকের ওজন ছিল 9.8 কেজি যার একটি 3.2 কেজি পিছনের চাকা রয়েছে – কারণ, সোসেনকা যুক্তি দিয়েছিলেন যে একটি ভারী চাকা সর্বোচ্চ গতিতে পৌঁছাতে বেশি সময় নেয়, একবার সেখানে রাখা সহজ ছিল। ফ্লিপসাইডে, এডি মার্কক্স ট্র্যাকে রেস করার সময় তার পুরো বাইকটিকে যতটা সম্ভব হালকা রাখতে খুব কষ্ট পেয়েছিলেন৷
তাহলে কে সঠিক? রেনল্ডস হুইলস-এর উদ্ভাবনের পরিচালক পল লিউ বলেছেন, 'কিছু ক্ষেত্রে রিমে একটি সামান্য ভারী চাকা দ্রুত সময়ের মধ্যে পরিণত হতে পারে, যেমন একটি ফ্ল্যাট কোর্সের ওপরে'। 'এটি এমন একজন সাইক্লিস্টকেও উপকৃত করতে পারে যারা তাদের বেশিরভাগ শক্তি প্যাডেল ডাউনস্ট্রোকে প্রয়োগ করে।ভারী চাকা চাকার গতিবেগকে ডাউনস্ট্রোকে নিয়ে যাওয়ার মাধ্যমে ক্যাডেন্সের পিছনের দিকে এবং ঊর্ধ্বমুখী অংশে অনুপস্থিত শক্তি পূরণ করতে সাহায্য করতে পারে।’
তাহলে জুন মাসে আওয়ার রেকর্ড করার চেষ্টা করার সময় স্যার ব্র্যাড তার রিম সীসা দিয়ে লোড করা কি মূল্যবান? এবং রাস্তায় সাধারণ রাইডারদের জন্য কি? 'যদিও এটি সত্য যে একটি সামান্য ভারী চাকা সম্পূর্ণ সমতল গতিপথে দ্রুত সময়ের মধ্যে পরিণত হতে পারে, এটি ব্যতিক্রম, নিয়ম নয়,' লিউ বলেছেন। বেশিরভাগ রাস্তার রাইডগুলিতে অতিরিক্ত ওজন লাভের পরিবর্তে একটি প্রতিবন্ধকতা প্রমাণ করবে: 'অবশেষে, বেগ বাড়ানোর জন্য একটি ফ্লাইহুইল প্রভাব তৈরির উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত একটি চাকা দ্বারা উত্পন্ন গতি সাইকেল চালকের জন্য ব্যয় হয়। সাইক্লিস্ট প্রচেষ্টার খরচের তুলনায় কম আয় এবং সুবিধা উপলব্ধি করবে। খরচ লাভের চেয়ে বেশি হবে না।’
ছোট চাকার কী হবে?
মনে হচ্ছে ভারী রিমগুলির ফ্লাইহুইল প্রভাব শুধুমাত্র খুব নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে লভ্যাংশ প্রদান করে, যেখানে আরোহণ বা ত্বরান্বিত করার সময় রিমগুলির ওজন হ্রাস করা প্রকৃত সুবিধা পেতে পারে।এবং যেহেতু জড়তা হাব থেকে ভর যতই দূরে বাড়ে, তাই কি আমাদের সকলের জন্য স্বাভাবিক 700c এর পরিবর্তে ছোট 650c চাকা ব্যবহার করার যুক্তি আছে? 1990-এর দশকের প্রথম থেকে মাঝামাঝি সময়ে ট্রায়াথলনে এটি একটি প্রবণতা দেখা গেছে এবং গবেষণায় এই ধরনের চাকা ব্যবহার করে 8% ওজন-সঞ্চয় দেখানো হয়েছে।
‘আমি মনে করি যে কোন সুবিধাকে স্বাচ্ছন্দ্য সহ বেশ কয়েকটি কারণ দ্বারা প্রত্যাখ্যান করা হয়,’ আর্কেস্টেইজন বলেছেন। ‘ছোট ব্যাসার্ধের কারণে রাস্তা থেকে গুঞ্জন আরও তীব্র হয়।’ একটি 650c চাকাকেও 700c (475 আনুমানিক এর তুলনায় প্রতি কিলোমিটারে 510 ঘূর্ণন) এর চেয়ে বেশি ঘোরাতে হয় যার অর্থ আরও ঘর্ষণ। 'একজন বড় রাইডার তাদের অতিরিক্ত ওজনের কারণে সেই গুঞ্জন আরও তীব্রভাবে অনুভব করবে,' আরকেস্টেইজন চালিয়ে যান। এর কোনটিই যা বিবেচনায় নেয় না, তা হল অ্যারোডাইনামিকস। একটি ভারী রিম সুবিধা দিতে পারে যদি সেই ওজনটি বাতাসের মধ্য দিয়ে খোদাই করার জন্য একটি ভাল আকৃতি তৈরি করতে ব্যবহার করা হয়। 'যদি আপনি একটি বড় ইউনিট হন এবং একটি পাহাড়ে আপনার গতি ধরে রাখতে পারেন, তবে একটি ভারী রিম আপনার জন্য কম অসুবিধার কারণ আপনি একটি বৃহত্তর অ্যারোডাইনামিক প্রভাব উপভোগ করবেন,' স্ট্রাডা হ্যান্ডবিল্ট হুইলসের জোনাথন ডে বলেছেন।'তবে, আপনি যদি 62 কেজি চর্মসার হন এবং আপনি আরোহণে পারদর্শী হন, আপনি পাহাড়ে আপনার গতি বাড়াতে রিমে হালকা কিছু চান।'
অবশেষে যদিও, বেশিরভাগ লোকের কাছে প্রতিটি ধরণের রাইড এবং রাস্তার অবস্থার সাথে মানানসই বেছে নেওয়ার জন্য চাকার একটি পরিসীমা নেই৷ সুতরাং, খুব নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে এবং নিখুঁত অবস্থা ছাড়া, হালকা রিমগুলি সাধারণত আপনার গতি এবং উপভোগকে সর্বাধিক করার জন্য ভাল। এবং ফুসফুস ছিঁড়ে যাওয়া ব্যথা এবং ঘামের স্রোত থাকা সত্ত্বেও, সাইকেল চালানোর বিষয়টিই তাই।
