Condițiile umede ar putea fi ultimul lucru pe care ți-l dorești atunci când îți planifici călătoria, dar dacă viteza maximă este scopul tău, s-ar putea să nu fie chiar atât de rău
Există o mulțime de motive înțelese pentru a evita călăria atunci când prognoza spune că plouă. Este perfid, poate fi doar puțin mizerabil, iar bicicleta ta este acoperită de mizeria drumului. Dar dacă atingeți viteza maximă în timpul unui sport sau setați funcții PB de contra cronometru pe agenda dvs., poate doriți să vă planificați atacul exact pentru momentul în care norii sunt cel mai amenințători.
Există diverse teorii despre combinația de condiții atmosferice care vă permit să pedalați mașina la cea mai rapidă viteză și există dovezi că atunci când este ud sau pe cale de a fi ud, este momentul maxim pentru viteze maxime. Dar niciodată cei care să stea pe spate și să accepte cu placință, Cyclist a decis că era timpul să obțină o verificare științifică pe care să o adauge la presupunere.
În mod inevitabil, în ceea ce privește viteza pe o bicicletă, lucrurile depind de aerodinamică și, în acest caz, de modul în care condițiile atmosferice afectează cât de ușor poți tăia aerul.
Andy Ruina, profesor de inginerie mecanică și aerospațială la Universitatea Cornell, explică: „Știm că forța de rezistență a aerului este cea mai mare frecvență pentru un ciclist. Este aproximativ proporțională cu densitatea aerului și cu viteza la pătrat. Densitatea aerului este mai mică la presiune mai scăzută [de aceea înregistrările de viteză cu motorul uman se fac la altitudine mare] și la umiditate mai mare și la temperatură mai mare. Ascensorul avionului are o scară similară, așa că avioanele au nevoie de piste mai lungi în zilele calde și umede.’
Fără o amenajare serioasă a teritoriului, nu poți face nimic pentru a ridica cota circuitului tău privat TT cu câteva mii de metri, dar presiunea barometrică, umiditatea și temperatura fluctuează și dacă cauți combinația optimă de presiune scăzută, umiditate ridicată și temperatură ridicată – acestea coincid atunci când este o furtună în aer.
Chris Yu, inginer de aerodinamică și cercetare și dezvoltare la Specialized, reia povestea: „Forța de rezistență asupra motociclistului va fi mai mică cu umiditate crescută și presiune barometrică scăzută, dar efectele sunt mici. În condiții extreme, totuși, ca după o furtună, acestea pot fi suficient de mari în total pentru a arăta o diferență notabilă.” Întrebarea este: cât de mult?
Știința
Scoate cărțile tale vechi și s-ar putea să găsești această ecuație: densitatea aerului (rho)=presiune / (constanta gazului x temperatură). Cu alte cuvinte, densitatea aerului este proporțională cu presiunea aerului și invers proporțională cu temperatura. Așa că pentru a beneficia de densitate scăzută a aerului (și rezistență minimă), vrei presiune scăzută și temperaturi ridicate. În plus, nivelurile ridicate de umiditate (vapori de apă) din aer îi reduc densitatea deoarece moleculele de apă (facute din hidrogen și oxigen) sunt mai ușoare decât moleculele de oxigen și azot care constituie cea mai mare parte a volumului aerului.(Ecuația anterioară încă se aplică pentru aerul umed, constanta de gaz fiind mai mare – reducând densitatea aerului.)
Pentru a calcula viteza (v) pentru un călăreț care pedalează cu putere constantă (P), cu o constantă de rezistență de c, în aer cu densitate rho, ecuația este: v=3√(P/(c x rho)). Deoarece presiunea este în partea de jos a fracției, dacă o reduceți, viteza crește, așa cum ne-am aștepta. Dar ce înseamnă asta pe drum?
Ruina spune: „Aproximativ, dacă scădeți rho [presiunea aerului] cu 10%, puteți crește viteza medie cu aproximativ 3%. Acest lucru neglijează, desigur, faptul că un călăreț ar putea să nu aibă la dispoziție aceeași putere (P) la presiune mai mică, temperatură mai mare și umiditate mai mare. În plus, rezistența la rulare ar putea fi afectată de umezeala pavajului.’
Într-adevăr. Presiunile barometrice scăzute coincid adesea cu vremea instabilă sau furtunoasă și aduc complicația suplimentară a apei. În timp ce rezistența aerodinamică reprezintă 80-90% din rezistența unui călăreț care călătorește rapid, rezistența la rulare cauzată de trecerea bicicletei peste sol scade, de asemenea, energia și viteza. În mod intuitiv, s-ar putea presupune că apa creează mai multă frecare și te încetinește. Nu așa spune Wolf vorm Walde de la anvelopele Continental.
‘Dacă suprafața este doar impregnată cu o peliculă subțire de apă – deoarece apa nu se ridică deasupra vârfurilor granulelor de asf alt – rezistența la rulare ar trebui redusă”, spune el. „Rezistența la rulare este în mare parte pierderea de energie din cauza deformării materialului – energia necesară pentru a strivi anvelopa în timp ce se rostogolește peste sol.
‘Cu toate acestea, există și rezistență la rulare datorită aderenței, adezivității cauciucului pe suprafață,’ adaugă el. „Forțele adezive sunt mult mai mici decât pierderile din deformare. Totuși, cauciucul și drumul se leagă la nivel molecular în zona de contact. Lipirea este mai puternică cu cât este mai lung timpul de așezare – asta înseamnă că, cu cât se conduce mai lent, cu atât aderența este mai puternică. Această parte a rezistenței la rulare este redusă dacă există un agent de degajare [apă] între anvelopă și drum. O anvelopă umedă este mai puțin lipicioasă. Apa obstrucționează legătura în zona de contact.’
Deci se pare că un drum umed creează mai puțină rezistență la rulare, făcându-vă mai rapid. Dar așteptați un minut…
„Există un alt efect al apei pe drum”, spune vorm Walde. „Toate cele de mai sus sunt valabile doar pentru aceleași temperaturi. În practică, apa răcește anvelopa și drumul în jos. O anvelopă mai rece are o rezistență mai mare la rulare. Acest lucru contracarează efectul de rezistență la rulare mai mică datorită aderenței mai puține. Mai este un factor de luat în considerare – dacă pelicula de apă este suficient de groasă pentru a acoperi asf altul, anvelopa trebuie să înlocuiască apa. În acest caz, rezistența este mai mare.’
Găsirea punctului favorabil
La drum, un celebru cronometru nu are nicio îndoială cu privire la cele mai bune condiții. Graeme Obree a fost de două ori campion mondial la urmărire individuală și de două ori deținător al recordului la distanță de o oră și este un om cunoscut pentru abordarea sa analitică. „Când aștepți o ploaie și este calm – acesta este locul potrivit”, spune el. „Cele trei condiții perfecte sunt temperatura ridicată, umiditatea ridicată și presiunea atmosferică scăzută. Serile umede de vară tind să fie mai rapide, când aproape că simți mirosul de apă din aer. Nu întâmpinați aceste condiții foarte des și, atunci când se întâlnesc, este ca „wow”, obțineți cea mai bună formă a sezonului. Aceasta este noaptea în care ar trebui să folosești cele mai rapide roți.”
Bineînțeles, nimeni nu te va învinovăți dacă o prognoză furtunoasă te ține departe de bicicletă, dar, din nou, ar putea merita să faci o plimbare rapidă până la urmă.
