Kada se svaki gram računa, ima smisla pumpati gume gasom lakšim od vazduha. Ili?
Godine 1972. Eddy Merckx je želio da mu gume budu napunjene gasom lakšim od zraka za svoj pokušaj rekorda Hour Record. Njegov graditelj okvira, Ernesto Colnago, nije mogao doći do helijuma, tako da je Eddy morao bez njega, ali to ga ionako nije spriječilo da postavi novi rekord, na okviru koji je već izbušen s dovoljno rupa da zbuni švicarskog miša.
Ali kakve bi to bilo razlike? Koliko bi težine bilo ušteđeno? Da bismo dobili odgovore, moramo biti naučni, stoga skinite prsluk i sunce i obucite laboratorijski mantil i zaštitne naočare.
Pretpostavimo da koristite felne od 700c obučene sa gumama od 25 mm. Svaka ima zapreminu nijansu ispod jednog litra. Da bismo ostali u skladu sa standardima koje su dogovorili kemičari svuda (osim u SAD-u, iz razloga koji su njima najpoznatiji), također ćemo pretpostaviti da se vozite uz more, tako da je tlak zraka standardna atmosfera i hladno je, samo oko tačke smrzavanja.
Sa svim tim varijablama sada fiksiranim, hajde da radimo zbrojeve dok se vrtimo.
Ako su vaše gume bile nedovoljno napumpane na isti pritisak kao atmosfera, što je oko 14,5 psi, vazduh u svakoj bi težio 1,24 grama – skoro 2,5 g za par.
Vi ste, međutim, razumni i imate ih na 100psi, pošto ste istisnuli skoro sedam puta više molekula. U tom slučaju vazduh u jednoj od vaših guma teži 8,56 g – više od 17 g za par.
Onda nastupa katastrofa. Probušite – da li biste vjerovali? – sprijeda i pozadi istovremeno. Budući da ste naučnik, spremni ste i imate rezervne cijevi, ali ručica pumpe vam pukne.
Srećom, prodavač balona u prolazu, impresioniran vašim bijelim mantilom i zaštitnim naočalama, prodaje vam malo helijuma po standardnoj cijeni od £1,58 za litar.
Ubrizgavate ga preko pokvarenog konektora pumpe, koristite svoje natprirodno osjetljive palčeve da provjerite da li dostižu tačno 100psi i odlazite zadovoljni dobro obavljenim poslom.
Odmah primjećujete razliku, mnogo brže. Gas u svakoj gumi sada teži samo 1,18 g. Cijeli vaš bicikl i vaše dobro ja su skoro 15g lakši, zahvaljujući helijumu.
To je ušteda ekvivalentna težini tri kraka.
Nažalost, vaša radost je smanjena još jednim dvostrukim ubodom. Nevjerovatno, izumitelj eksperimentalnog automobila na gorive ćelije se zaustavlja i preusmjerava malo vodonika iz svog rezervoara u još dvije nove cijevi koje ste ubacili u svoje gume.
Plaćajući joj početnu cijenu od 63 pedala po litru, vi pedalirate, ubrzavajući čak i brže nego prije jer je benzin u svakoj gumi beznačajnih 0,59 g.
U poređenju sa vazduhom, vaš bicikl je sada skoro 16g lakši sa vodonikom u gumama – košta četiri kraka.
Brzo pada
Na vaše potpuno oduševljenje, član Hackney CC-a vam se pridružuje i vozi uz njega, pružajući široki ležaj tako da vaš laboratorijski mantil ne zaglavi njegove kotače.
To je Andrea Sella, profesorica hemije na Univerzitetskom koledžu u Londonu. On primjećuje vašu dodatnu brzinu, tako da, prirodno, počinjete da se gasite.
‘Jedan od izazova koji ćete pronaći je da su čestice helijuma i vodonika toliko manje od molekula zraka da se mogu provući kroz materijale koji ih sadrže.
'I kreću se mnogo brže kako bi to mogli učiniti brzo - zbog čega se baloni punjeni helijumom brzo ispuhuju, ' kaže prof.
U tom trenutku te bočni vjetar oduva u oluk gdje, gotovo predvidljivo, voziš preko komada stakla i užarenog opuška cigarete.
Neizbežno probijanje prednje gume oslobađa vodonik i, znajući dramatičnu zapaljivost najlakšeg i najzastupljenijeg elementa u svemiru, plašite se požara Hindenburgovih proporcija.
Sella, međutim, samo slegne ramenima, neometano. „Vodonik se brzo raspršuje tako da je malo verovatno da će se zapaliti i izgoreti“, kaže on. „Da bi se to dogodilo, vjerovatno će vam trebati peloton guma napunjen vodonikom u zatvorenoj spremištu za bicikle i da se svi probuše odjednom.“.
Dok posuđujete njegovu pumpu da ubaci vazduh u novu cijev koju vam je ljubazno dao, on kaže da ako ste zabrinuti, trebate koristiti helijum jer je potpuno inertan, iako je dvostruko teži od vodonika.
Prije nego što možete objasniti da ste već probali helijum, on preuzima poziv od dr Michaela de Podeste, glavnog istraživača u Nacionalnoj fizikalnoj laboratoriji, koji ukazuje na još jedan nedostatak helijuma.
‘Manje je kompresibilan pa će biti teža vožnja’, kaže on. „Vodonik je mekši.“Sada vam je drago što ponovo imate vazduha u prednjoj gumi jer je još bolji u reagovanju na neravnu površinu puta.
Sa toliko znanja za varenje, zaustavite se u toplom kafiću i smjestite se uz tanjir pasulja na tostu, zatekavši kako dijelite sto s Gordonom Edwardsom, emeritusnim naučnim saradnikom u Nacionalnoj fizikalnoj laboratoriji.
On ističe da je svaka težina koja se uštedi na naplatku, bilo pomoću lakšeg gasa ili mršavih guma, dvostruko efikasnija nego što bi bila na drugom mjestu na biciklu ili biciklisti.
‘To čini ubrzanje i slobodno kretanje nizbrdo bržim,’ kaže on.
Neugodno, vaš stomak grglja, što vas navodi da pitate o kretanju gasa unutar gume. „Kada počnete, neće se rotirati, ali trenje s gumom će je brzo povući do iste brzine“, kaže Edwards.
'Vazduh je viskozniji od helijuma i vodonika, pa će, vjerovatno, trajati najduže, ali pretpostavljam da je za bilo koje od njih vrijeme do ravnoteže reda nekoliko sekundi.”
Još jedan biciklista se naginje preko njega, izvinjava se što vas prekida i dodaje: 'Kada počnete da se krećete naprijed, svaki gas unutar vaše gume vršit će veći pritisak na stražnjoj strani gume nego na prednjoj strani. Situacija je obrnuta kada usporite, ' kaže.
Logotip na njegovom dresu kaže da je on dr Richard Martineau, direktor nuklearne nauke i tehnologije u Idaho National Lab-u, tako da se ne raspravljate.
Vlasnik kafića pita Edwardsa i Martineaua da li im vi, u bijelom mantilu, zaštitnim naočalama, aero kacigi i likri, smetate, pa se izvinjavate i odlazite. Grah stupa na snagu i vi razbijate vjetar.
Još jedna brza računica otkriva da ako možete da prdite tri sedmice i dva dana, u prosjeku ćete uštedjeti istu težinu kao da punite svoje gume helijumom. Izbori, eh?
