Mennyivel nő meg a légnyomás 5 barról 100kg terhelés esetén?

Kérdező - fogd már fel, hogy a technikában nincs minden egyszerű kérdésre egyszerű válasz. A gumikerék nemcsak belapul, hanem a szabad felülete kissé tágul is. Bonyolult a szerkezeti geometria és ismeretlenek a szilárdsági paraméterek, melyek szálerősítésű gumi esetében erősen hőmérsékletfüggőek és anizotróp eloszlásúak.

A gyakorlatban 5-15% körüli a nyomásváltozás a kerekekben, de a pontos adatokat méréssel lehet csak megállapítani!

Na, akkor kezdjünk el számolni, illetve saccolni. Ja, bocsánat, a tudományok rovatban vagyunk - akkor kezdjünk el becsülni. De mielőtt becsülni kezdenénk, legyünk tisztában azzal, hogy a nyomás az a felületegységre eső nyomóerő, és nem kg/cm3-ben mérjük. SI-ben Pascalban [Pa] mérjük, ekkora a nyomás, ha 1m2 felületre 1N erő hat. Az 5bar az durván 500.000Pa.

Szóval azt tudjuk, hogy alaphelyzetben a kerekekben 500.000Pa a nyomás. Meg azt tudjuk, hogy 30mm a gumi magassága terheletlenül ott, ahol érintkezik a talajjal, de amikor a 100kg tömegű ember ráül, akkor a gumi magassága 25,5mm-re csökken.

Úgy becsülöm, hogy az a hossz, ahol a kerék a talajjal érintkezik és kvázi a talajhoz simuló sík felület lesz, az a kerék kerületének a 40-ed része. [Ha mindenütt éppen ilyen lenne a gumi, olyan sokszög lenne, amelynek 40 szöge van.] Mivel nincs kedvem konkrétan számolni, ezért a 15%-os magasságcsökkenést (a köralakhoz képest) a kör négyszögesítésével 15%-nak becsülöm. Ez ebben a kis térrészben 15%-os nyomás növekedést okoz. De ebből a térrészből úgy saccoltam, hogy van 40 db. A nyomásnövekedés eloszlik a többi térrész közt is. Osszam el a 15-öt 40-nel és 0,37-et kapok. Tehát ha azt mondom, hogy a kerékpárgumi 500000Pa (5bar) nyomásra pumpálva már olyan feszes, hogy a 100 kg tömegű ember ráülése alkalmával már az alakja nem "dagad" tovább [nem nő a tórusz körátmérője], akkor 0,37%-kal nő a nyomás a kerékben. Ha dagadni tudna a gumi, akkor még kevesebbel. Én ezt a változást elhanyagolnám, tehát a becslésem konklúziója az, hogy a nyomás nem változik lényegesen a kerékpárgumiban! Nincs 1% a változás. [Pláne nem változik olyan mértékben, hogy 5bar-ról felmegy 15bar-ra, amiről #7-es kommentedben írsz.]