Come rallentare durante le lunghe discese in discesa ed evitare i vetri dei freni


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Per lo più giro in stile turistico, e le sue discese non insolite di poche centinaia di metri o addirittura 1000 metri (in verticale, la pendenza media di solito è di circa il 5-10%). Qual è la tecnica migliore per frenare per evitare la smaltatura dei freni?

Teoria

Ho sentito i seguenti consigli:

  • freno a impulsi invece di frenare costantemente
  • utilizzare alternativamente freno anteriore e posteriore
  • creare più resistenza aerodinamica possibile per ridurre la pressione sui freni

A parte questo, ho le seguenti teorie:

  • le pastiglie dei freni hanno una certa temperatura al di sopra della quale iniziano a glassare, quindi dovrei frenare in questo modo, per evitare di superare questa temperatura
  • se freno all'improvviso con grande potenza, le pastiglie / i rotori dei dischi / i cerchioni dovranno assorbire molta energia che si traduce in calore, se freno delicatamente - viene generato meno calore
  • se freno con entrambi i freni l'energia verrà divisa tra due freni così come il calore (anche se non necessariamente in modo uniforme - la divisione dipende dalla forza applicata sulle leve dei freni)
  • maggiore è la velocità, maggiore è la resistenza aerodinamica, quindi se vado più veloce, meno energia (in totale) dovrà essere assorbita dai freni
  • minore è la velocità, maggiore è il tempo impiegato per guidare, maggiore è il tempo necessario per dissipare il calore dall'impianto frenante

Strategie di frenata

Quindi, basandomi su tutto, ho due strategie per frenare:

  1. Frenare il meno possibile, ma quando necessario (es. Prima della svolta a gomito), frenare brevemente con grande potenza ed entrambi i freni
  2. Frena costantemente usando entrambi i freni e mantieni la velocità bassa (inferiore a 20 km / h?)

La prima strategia sta cercando di utilizzare la maggior resistenza aerodinamica possibile e quindi genererà molto calore nel sistema frenante. Sebbene durante i freni avrà il tempo di rinfrescarsi di nuovo. La seconda strategia mantiene costante la temperatura elevata dei freni, ma a condizione di una bassa velocità di marcia presumo che la temperatura non superi la temperatura del vetro.

Queste strategie che ho scartato:

  1. Frena costantemente e mantieni la velocità bassa usando freni alternati. Ciò significa che sebbene il freno che non sta funzionando si stia raffreddando, l'altro ottiene il pieno carico e la sua temperatura sarà maggiore, migliorando il rischio di superare la temperatura del vetro.

esperienze

Ho già smaltato alcuni rotori di dischi:

  1. Nella mia bici da pendolare ho una collina (700 m di lunghezza, 4% di pendenza) e freno a breve ma con grande forza
  2. Nella mia bici da trekking - in discesa su asfalto rettilineo, a partire da una pendenza superiore al 10% dove ho guadagnato ~ 50 km / h più tardi ho cercato di non guadagnare più velocità usando la tecnica dei freni alternati

Inoltre ho la sensazione che, dopo la smaltatura, quando provo una forza di frenata inferiore, se guido alcune discese quando sono più gentile verso questo freno, riacquista la sua efficacia. È possibile?

Sebbene possa essere un problema risolvibile con mezzi diversi (ridurre il mio peso, utilizzare rotori più grandi). Sto guardando che funzionerebbe meglio, anche su bici senza freno a disco.

MODIFICARE:

Domanda finale

Per ridurre il numero di variabili, la mia domanda finale è: Dato:

  1. La velocità V n - che è la velocità che il motociclista otterrebbe se non frenasse né pedalasse affatto, quando la resistenza aerodinamica gli impedisce di guadagnare più velocità dalla forza gravitazionale.

  2. Velocità desiderata che il motociclista vorrebbe percorrere V d = R * V n

Quali sono le strategie di frenata ottimali che:

  1. Ridurre al minimo il tempo necessario per percorrere 10 km di tale pendenza
  2. Impedire la frenatura dei vetri

A seconda della R . Se R> = 1 la strategia non è proprio quella di frenare, è facile, ma come frenare se R = 0,5 o anche R = 0,1 ?


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Hai detto di aver "smaltato" i tuoi rotori su una collina del 4% frenando solo poco? Sembra strano. Qual è stata la durata del periodo di frenata della camicia? Qual è la dimensione del tuo rotore?
Rider_X,

Chiarimenti minori: "discese di qualche centinaio di metri o addirittura 1000 metri" è che la corsa orizzontale, la distanza di rotolamento o il dislivello verticale cambiano?
Criggie

l'energia totale nel tempo totale è irrilevante. L'energia nella dissipazione di energia in qualsiasi periodo di tempo, rispetto alla capacità termica specifica del sistema e alla temperatura del vetro sarebbe ciò che conta.
Purr,

@Rider_X: la mia dimensione del rotore è di 160 mm, peso 90 kg e 8 porto circa 20 kg sul mio rack. La frenata breve è di circa 3 secondi.
Wiktor N,

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@Crigge: 1000 metri in verticale. Chiarito in questione
Wiktor N

Risposte:


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I freni funzionano trasformando l'energia cinetica in calore per attrito. Quando si riscalda il sistema, in genere si riduce la capacità di assorbire più calore (oltre ai cambiamenti fisici nel componente del sistema frenante).

Trascinare costantemente i freni è probabilmente la strategia peggiore. Le bici tandem lo fanno, ma in genere hanno un sistema di frenatura dedicato ad essere un freno di trascinamento e un sistema di frenatura separato da utilizzare per l'arresto. Se il freno di trascinamento non si surriscalda, il sistema frenante primario non dovrebbe essere interessato.

Il motivo per cui la frenata costante di trascinamento è una cattiva strategia se non si dispone di un freno di trascinamento dedicato è il seguente:

  1. I freni non hanno mai la possibilità di rinfrescarsi, accumulando calore nel tempo che può renderli inefficaci se, ad esempio, dovessi fermarti improvvisamente;
  2. Se si sta frenando la resistenza per mantenere una bassa velocità, non si sta sfruttando la resistenza aerodinamica. Il trascinamento sale con il cubo di velocità. Come tale ottieni la massima forza frenante dalla resistenza aerodinamica più veloce vai (sì, suona pazzo).
  3. Se non stai usando efficacemente la resistenza aerodinamica, stai forzando i tuoi freni a svolgere un lavoro proporzionale in più (ad esempio, il calore) rispetto a quando lasci aumentare la velocità, quindi frena.

A seconda della tua tolleranza per la velocità (sono personalmente felice di guidare la mia velocità fino a 90+ km / h), la strategia ottimale è quella di far aumentare la velocità, fare un periodo di frenata in cui si abbassa la velocità (ad esempio, passare da 80 km / ora fino a 40 km / ora), rilascia i freni e lascia correre la tua velocità. Ciò ti consente di rinfrescare i freni e di utilizzare la resistenza aerodinamica a tuo vantaggio. La chiave è provare a fare lunghi periodi tra una frenata e l'altra in modo da poter ricavare più calore dai freni. Se il periodo che intercorre tra una frenata acquistata è troppo breve (ad es. Pulsare i freni), inizierai ad accumulare calore eccessivo nei freni che alla fine porta a sbiadire e persino a guasti in alcune circostanze estreme.


E più veloce vai, più veloce il sistema frenante si muove attraverso l'aria, migliore è il gradiente di temperatura che può essere mantenuto, più veloce può raffreddare il sistema frenante, quindi doppia vittoria per la velocità :) Per qualsiasi velocità ragionevolmente raggiungibile, su un pedalò, su una strada, sulla terra ... stando solo attenti nel caso in cui i pedanti siano in agguato;)
Purr

Per aumentare il tempo tra un momento di frenata e l'altro, puoi fermarti completamente e attendere che si raffreddi abbastanza.
maniaco del cricchetto,

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@ratchetfreak senza flusso d'aria i freni impiegheranno molto tempo a raffreddarsi ad un arresto. Può funzionare, ma devi essere molto paziente.
Rider_X,

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Problemi con i vetri su discese con pendenza del 5-10% indicano che la tecnica / sicurezza complessiva della bici è ciò che necessita di miglioramenti, frenare sempre meno e più è il culmine di una buona tecnica e della conseguente sicurezza, piuttosto che un'abilità di per sé. Sì, devi disimparare la cattiva abitudine di frenare troppo e trascinare i freni, ma per farlo, devi imparare altre buone abitudini. Le curve ecc. Variano ma non sono stato su una decina di gradi o meno su strada decente in cui ho considerato la frenata per anni (tranne la frenata relativa al semaforo / correlata al traffico ecc.)

Ma prima di tutto e semplicemente:

Non correlato alla tecnica

Passare a:

  1. Pastiglie metalliche. Verifica che i tuoi dischi siano compatibili, controlla anche la larghezza del tuo disco più regolarmente; i cuscinetti metallici li indosseranno più velocemente.
  2. Rotori più grandi. Controlla che il tuo telaio / forcella siano compatibili.
  3. Pastiglie alettati.
  4. Ice-tec e rotori simili.
  5. Freni che prendono pastiglie con superfici più grandi.

Tecnica collegata

Impara a guidare più velocemente.

Una frenata più dura e meno frequente va bene e bene, ma alla fine questo si traduce in una guida più veloce e più dura, farlo in sicurezza comporta un miglioramento complessivo dell'intero set di abilità discendente e una conoscenza idealmente intima della tua bici, in modo da poter essere ancora di più fiducioso che non ti deluderà in fretta.

modifica: gran parte di questo è stato scritto con il presupposto del 10% di mountain bike decente, dal momento che ho scremato la domanda e non mi è passato per la testa che si potesse frenare così tanto che si sono smaltati i cuscinetti su una strada decente al 10%. Tuttavia è ampiamente valido anche per la guida su strada.

In definitiva, una delle abilità più importanti per una discesa più rapida è leggere il terreno, guardare più avanti, pianificare dove frenare. Questo diventa una seconda natura dopo un po ', ma può essere frustrante fino a quando non inizi a notare un miglioramento. Tutti possono sempre migliorare con questa abilità ed è l'IME un enorme fattore di paura / fiducia.

Fondamentalmente è l'elaborazione delle informazioni e il processo decisionale. Se non riesci a elaborare abbastanza velocemente e decidi abbastanza velocemente, indipendentemente dalle tue altre abilità, non puoi utilizzarle in modo corretto e sicuro.

Se hai paura di non poter davvero avere il pieno controllo perché sei distratto, non concentrato. È importante ricordare di ascoltare quella paura, alcuni giorni, non è il tuo giorno per qualsiasi motivo. Se conosci il motivo, lavoraci su. Se non lo fai, accetta il giorno libero, allontanare la paura dalla tua mente e caricarti con la pistola come facevi un altro giorno può essere disastroso se non riconosci e affronti la causa della paura.

Come andare più veloce (cioè ridurre la frenata)

Imparare. Autoapprendimento e / o pagamento per lezioni. Se autoapprendimento assicurati di registrarti mentre pratichi in modo da poter rivedere immediatamente la tua tecnica; è facile imparare la teoria e illuderti nel pensare che la stai mettendo in pratica.

Pratica. Esercitarsi non significa semplicemente "andare a cavalcare", significa cavalcare qualcosa che trovi difficile, quindi analizzarlo, considerare ciò che la teoria dice di cavalcare e quindi ripetere e rivedere quella sezione fino a quando non si mette automaticamente in pratica la teoria.

Non pensare di andare più veloce, è una cosa insignificante a cui pensare; andare più veloce è un sottoprodotto di una tecnica migliore; la tecnica è come andare più veloce ed è quello a cui dovresti pensare.

Di tutte le tecniche per andare più veloce, frenare di meno ha il maggior numero di requisiti. Puoi frenare di meno solo quando riesci a elaborare, decidere e reagire più velocemente, ovvero quando tutte le altre tue abilità possono richiedere meno frenate. È molto raro imbattersi in qualcuno che ha bisogno di concentrarsi in modo specifico sulla frenata di meno, al contrario di tutte le abilità che consentiranno loro di farlo e di avere la fiducia necessaria per farlo.

Si noti che generalmente non frenare in curva potrebbe essere considerato "imparare a non frenare", ma il processo è generalmente quello di imparare a frenare, con tutte le abilità che comporta e imparare a non frenare è più una questione di disimparare uno dei peggiori e più cattive abitudini pericolose, piuttosto che imparare un'abilità reale.

L'unica volta in cui hai davvero bisogno di imparare a frenare di meno, è se ti senti totalmente fiducioso tutto il tempo alla velocità che stai andando e vuoi andare più veloce, ma sei ancora bloccato ai tuoi vecchi modi, inconsciamente piumando. Si noti che questo comportamento, quando tutta la tecnica sembra essere buona -apart dalla frenata-, è il più delle volte, in realtà un segno di non avere totale fiducia, che è spesso causata dal non guardare abbastanza avanti e non elaborare le informazioni abbastanza velocemente.

infine

Anche alcune regolazioni della bici per aumentare la sicurezza discendente sono un'opzione. Ciò può comportare l'abbassamento del reggisella prima della discesa (o ottenere un contagocce, ci sono alcune opzioni economiche decenti in giro), modifica: rimosso i suggerimenti puramente relativi alla MTB (e sì, userei un reggisella anche su una bici da strada)


Non ho approfondito la maggior parte (o addirittura menzionato) le tecniche di discesa più rapida in quanto si tratta di un argomento ENORME con molte informazioni su Internet. Ma fondamentalmente: identifica ciò che innesca la paura di andare più veloce (sto indovinando in curva e la paura di non andare a velocità prima dell'angolo?) E leggi la teoria, quindi lavora per metterla in pratica. Ricordo ancora di aver passato ore a imparare la posizione del corpo e la memoria muscolare, a creare forme tra i coni (auto-video!) Quando ho deciso di prendere sul serio la MTB e il "freno" che ho avuto quando mi sono reso conto che dovevo lavorare per guardare avanti. :)
Purr

La scorsa settimana la fonte della mia paura era il laptop nelle mie borse e una superficie di guida davvero brutta (molte pietre, superficie distrutta dal flusso di acqua, ecc.). Ma apprezzo molto la tua risposta. Immagino di aver bisogno di saperne di più su come guidare attraverso curve a gomito (180 giri con meno di 10 m di raggio)
Wiktor N

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A velocità di 50k / h la forza potrebbe diventare il problema principale per molte persone; entrare e mantenere la corretta inclinazione del magro (oltre 45 gradi) e la distribuzione del peso in avanti per un tornante di 10 m di raggio, richiederà pratica e probabilmente più forza di base. La tua tecnica dovrà già essere davvero buona, ma tutta la forza extra che puoi ottenere ti aiuterà quando stai cercando di mantenere la tua posizione per 10 secondi con quelle forze che agiscono su di te. Andare più veloce man mano che si migliora, tuttavia, le curve strette e incoerenti una dopo l'altra sono più difficili che diritte a forcina, quindi fai attenzione a quelle.
Purr,

1
Oh e ovviamente devi prendere in considerazione le condizioni e la superficie, non proverei nulla di tutto ciò sulla brutta superficie che hai citato!
Purr,

2
Problemi con i vetri su discese con pendenza del 5-10% indicano che la tecnica generale / la sicurezza della bici è ciò che necessita di miglioramenti spesso sì, ma anche rimanere bloccati dietro le auto è un grosso problema (ho avuto 2 casi solo sabato dove ho dovuto scendere sui freni a causa di macchine che avevano superato poco prima delle discese - colline più brevi ma più ripide) +1 principalmente per i cuscinetti di metallo
Chris H

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Pastiglie metalliche sui freni a disco (un po 'troppo per un commento).

I pad di metallo sul mio tourer erano migliori che mai dopo la seconda discesa in questo giro (la prima grande discesa aveva una sosta per il pranzo ma era comunque simile). Questa era la prima volta che scendevo qualcosa del genere, quindi ero piuttosto cauto, vale a dire un po 'sui freni - probabilmente troppo, ma la bici ce la fa.

Per dare un'idea del mio stile discendente ecco la parte superiore di quella seconda discesa in video . Nota la mano sinistra aziona il freno posteriore sulla mia bici britannica; se guardi attentamente puoi vedere quando cambio da decelerare a non accelerare troppo (quelle forcine sono ripide) e rilasso leggermente il freno (più chiaro con i miei dischi per cavi di quanto non sarebbe con l'idraulica). Il comportamento del freno anteriore era simile.


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Ho davvero bisogno di fare l'esperimento che ho pianificato con un termometro IR guardando i miei rotori e una bella discesa. Il problema è che stavo per smantellare il termometro per farlo, e continuo a trovarne gli usi.
Chris H,

Per dare un'idea di che tipo di condizioni sto parlando - questa è una delle discese recenti (anche se solo 600 m in verticale): google.com/maps/@38.0414032,15.9501289,3a,75y,23,71h,68,85t/…
Wiktor N

Quindi su quella strada (sono su cellulare quindi ne ho guardato solo un po ') devi guidare a una velocità adatta alla superficie / visibilità / traffico / bici. È probabile che ciò significhi frenare almeno prima di ogni tornante e non rallentare nelle curve stesse (questo non vuol dire rilasciare completamente il freno poiché potrebbe essere necessario limitare l'accelerazione). Direi che è più una questione se si distribuisce la frenata su ogni rettilineo o se si consente alla velocità di aumentare un po ', quindi premere i freni in tempo per la curva successiva. Quest'ultimo massimizza la frenata pneumatica
Chris H

A parte una frenata generalmente migliore, il metallo ha il vantaggio di lavorare effettivamente sotto la pioggia e il fango, anche se non hai toccato i freni per un po '... con la resina hai bisogno di sfumare apposta sul bagnato per evaporare / rimuovere l'acqua dai dischi, in modo da avere una potenza istantanea quando è necessario frenare. Con il metallo non è un problema. Mi piacerebbe vedere anche quelle misure :) Ice tec + metallo alettato vs metallo normale sarebbe anche interessante ... posso prendere in prestito la tua pistola termometro per favore :)
Purr

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@Wiktor NI piace quel turno, leggermente inclinato, il senso di pericolo, seguito da più giri, così fantastico ... ma odio anche quel turno perché è (principalmente) cieco e non mi fido degli automobilisti :(
Purr

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Ho intenzione di gettare un po 'di matematica qui per mostrare esattamente quanto calore devono gestire i tuoi freni - e questo dura un po' di tempo e non risponderà direttamente alla domanda.

In primo luogo, quando scendi devi dissipare molta energia potenziale gravitazionale . Quell'energia è proporzionale alla tua massa: più pesi, più energia devi dissipare. Quindi, data una massa specifica e un'altezza di discesa, la quantità di energia che devi dissipare è costante.

E hai effettivamente solo due modi per dissipare quell'energia: attraverso la resistenza aerodinamica o usando i freni per trasformare l'energia in calore.

Quanta energia?

Supponendo che tu, la tua bici e tutte le tue attrezzature pesino 100 kg, per una discesa di 1.000 metri devi dissipare

9.8 * 100 * 1,000 Joules

Sono 980.000 Joule.

Quanta energia è quella?

Abbastanza per far bollire via quasi tutta l'acqua in una bottiglia piena da 500 ml.

Pensa a quanto tempo impiega a bollire 1/2 litro d'acqua su una stufa al massimo calore possibile ...

980.000 J è energia sufficiente per accendere una lampadina da 100 W per quasi tre ore (980.000 J / 100 W = 9.800 sec).

E quanto è calda una lampadina da 100 W?

Trascinando i freni per rimanere lenti

Quindi cosa succede se trascini i freni fino in fondo per una discesa per mantenere la velocità bassa?

Bene, supponiamo una discesa ripida e diritta per mantenere le cose semplici.

In quella discesa, senza freni, supponiamo che la resistenza aerodinamica ti faccia scendere a 90 km / ora. Se lo fai, dissipi tutti quei 980 kJ tramite trascinamento aerodinamico, perché non hai mai usato i freni.

Ma se non vuoi andare così veloce? E trascini i freni per tutta la discesa e mantieni la velocità a 30 km / ora? Questo dividerà la dissipazione di energia tra i freni e la resistenza aerodinamica.

Quanto andrà in resistenza?

Bene, la perdita di energia tramite trascinamento aerodinamico è proporzionale alla velocità cubata , quindi se tutta l'energia è stata dissipata tramite trascinamento a 90 km / ora, andando solo 1/3 più veloce significa che solo 1/27 dell'energia sarà dissipata, lasciando tutto il resto dell'energia da dissipare come calore dai freni. Ma poiché stai andando solo 1/3 più veloce, la forza di trascinamento più piccola che incontri agisce su di te per tre volte più a lungo, quindi 3 * 1/27 = 1/9.

Quindi trascinare i freni per mantenere la velocità a 30 km / ora significa che devi dissipare 8/9 * 980.000 Joule, che è ancora quasi il 90% di tutta la tua energia.

Ancora una volta, questa è energia sufficiente per far bollire completamente quasi 1/2 litro d'acqua.

E quante lampadine quell'energia manterrà accesa mentre scendi? Bene, ipotizzando una pendenza del 10%, o una discesa di 10 km, ci vorranno 20 minuti per scendere di 1.000 metri verticali. 20 minuti sono 1.200 sec. 980.000 / 1.200 = 817 W.

8/9 di questo è 721 W.

(E ora sai anche perché non puoi salire di un grado del 10% a 30 km / ora - perché non puoi sostenere una potenza di 721 W attraverso i pedali ...)

Sì, stai sanguinando abbastanza energia per mantenere accese sette lampadine da 100 W.

Nei tuoi freni.

Quanto pensi che funzionerà?

Anche se percorri solo 10 km / ora (e non puoi andare molto più lento di quello e rimanere in posizione eretta ...), devi comunque dissipare 260 W + nei tuoi freni - abbastanza per accendere quasi tre lampadine da 100 W - prova a tenerli dentro le tue mani nude.

Ecco perché trascinare i freni verso il basso durante una discesa fa esplodere le ruote o sciogliere le ruote in fibra di carbonio se si dispone di freni a cerchione. Oppure riscalda i freni a disco e conduci il calore nel mozzo e inizia a distruggere la lubrificazione del mozzo, oppure conduci nel sistema frenante e inizia a far bollire il fluido idraulico.

Oppure glassa le pastiglie dei freni perché sono troppo calde.


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Non sono sicuro che i numeri qui siano molto utili. In primo luogo, ti stai confrontando con un'ipotetica discesa quasi rettilinea in cui si possono perdere 1000 m di altitudine a 90 km / h senza dover toccare i freni. In secondo luogo, l'analisi è interamente in termini di quantità di energia che deve essere dissipata dai freni, ma questa è una quantità in gran parte insignificante. È necessario analizzare in termini di potenza dissipata dai freni, ovvero energia per unità di tempo. Secondo la tua analisi, tenere premuto il freno per fare 1km / h continuamente sarebbe altrettanto male che fare 30km / h. Ma questo ovviamente non è vero:
David Richerby, il

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la quantità totale di energia dissipata dai freni sarebbe la stessa (praticamente tutta la 980kJ) ma farlo a 1km / h richiederebbe 30 volte di più per scendere in discesa, quindi la potenza richiesta sarebbe molto piccola e i freni starebbe bello e fresco.
David Richerby,

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Certo, 1 km / h era iperbole per superare il punto sul potere. Comunque, il mio punto è valido. Effettuare la discesa a 10 km / h dissiperebbe l'energia nel corso di un'ora, anziché 20 minuti; 5 km / h sarebbero due ore e abbastanza veloci per evitare di cadere. La tua risposta non fornisce indicazioni su come giudicare se ciò sarebbe sicuro, perché consideri solo la quantità di energia da dissipare e non il tasso.
David Richerby,

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Non proponevo di tenere qualcosa tra le mani: non lampadine e non rotori dei freni. Ho sempre detto che devi parlare del potere e non della quantità di energia. Grazie per averlo finalmente fatto: modifica tali informazioni nella tua risposta!
David Richerby,

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Sta ancora cercando di rispondere alla domanda?
ojs,
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