Vlažni uslovi mogu biti posljednja stvar koju želite kada planirate vožnju, ali ako vam je krajnja brzina cilj, možda i nije tako loše
Postoji mnogo razumnih razloga za izbjegavanje vožnje kada prognoza kaže kišu. To je podmuklo, može biti samo malo jadno i vaš bicikl će biti prekriven prljavštinom na cesti. Ali ako postižete maksimalnu brzinu tokom sportske ili postavljate PB funkcije za trčanje na hronometar na svom dnevnom redu, možda ćete htjeti isplanirati svoj napad upravo za vrijeme kada su oblaci najopasniji.
Postoje različite teorije o tome koja kombinacija atmosferskih uslova vam omogućava da najbrže pedalirate svoju mašinu, a postoje i dokazi da je kada je mokra, ili će uskoro biti mokra, najbolje vrijeme za maksimalne brzine. Ali nikada od onih koji samo sjede i mirno to prihvate, biciklista je odlučio da je vrijeme da dobije neku naučnu potvrdu da doda pretpostavci.
Neizbježno kada je u pitanju brzina na biciklu, stvari zavise od aerodinamike, a u ovom slučaju i od toga kako atmosferski uslovi utiču na to koliko lako možete presijecati zrak.
Andy Ruina, profesor mehaničkog i svemirskog inženjerstva na Univerzitetu Cornell, objašnjava: „Znamo da je sila otpora zraka najveća otpornost na vozača bicikla. Otprilike je proporcionalna gustoći zraka i brzini na kvadrat. Gustina zraka je manja pri nižem pritisku (zbog čega se zapisi brzine na ljudski pogon rade na velikoj nadmorskoj visini) i pri višoj vlažnosti i na višoj temperaturi. Lift za avion ima sličnu skalu tako da su avionima potrebne duže piste u vrućim vlažnim danima.’
Bez ozbiljnog uređenja okoliša, malo možete učiniti oko podizanja visine vašeg privatnog TT kruga za nekoliko hiljada metara, ali barometarski tlak, vlažnost i temperatura variraju, i ako tražite optimalnu kombinaciju niskog pritiska, visoke vlažnosti i visoke temperature – poklapaju se kada je u vazduhu oluja.
Chris Yu, inženjer aerodinamike i istraživanja i razvoja u Specialized-u, preuzima priču: 'Sila otpora na vozača bit će manja s povećanom vlažnošću i niskim barometarskim pritiskom, ali efekti su mali. Međutim, u ekstremnim uslovima, kao nakon oluje, mogu biti dovoljno veliki da pokažu primjetnu razliku.’ Pitanje je: koliko?
Nauka
Iskopajte svoje stare školske knjige i možda ćete pronaći ovu jednačinu: gustina vazduha (rho)=pritisak / (gasna konstanta x temperatura). Drugim rečima, gustina vazduha je proporcionalna vazdušnom pritisku i obrnuto proporcionalna temperaturi. Dakle, da biste imali koristi od niske gustine vazduha (i minimalnog otpora), želite nizak pritisak i visoke temperature. Osim toga, visoki nivoi vlage (vodene pare) u zraku smanjuju njegovu gustoću jer su molekuli vode (sačinjeni od vodonika i kisika) lakši od molekula kisika i dušika koji čine većinu volumena zraka.(Prethodna jednačina i dalje važi za vlažan vazduh, sa konstantom gasa koja je veća – smanjuje gustinu vazduha.)
Da bi se izračunala brzina (v) za jahača koji pedalira sa konstantnom snagom (P), sa konstantom otpora c, u vazduhu sa gustinom rho, jednačina je: v=3√(P/(c x rho)). Budući da je pritisak na dnu razlomka, ako ga smanjite, brzina se povećava, kao što bismo očekivali. Ali šta to znači na putu?
Ruina kaže: 'Ugrubo, ako smanjite rho [pritisak zraka] za 10% možete povećati prosječnu brzinu za oko 3%. Ovo zanemaruje, naravno, da vozač možda neće imati na raspolaganju istu snagu (P) pri nižem pritisku, višoj temperaturi i višoj vlažnosti. Osim toga, na otpor kotrljanja može uticati vlaga kolnika.’
Zaista. Niski barometarski pritisci često se poklapaju sa nestabilnim ili olujnim vremenom i donose dodatnu komplikaciju vode. Dok aerodinamički otpor čini 80-90% otpora vozaču koji brzo putuje, otpor kotrljanja uzrokovan prolaskom bicikla preko tla također smanjuje energiju i brzinu. Intuitivno bi se moglo pretpostaviti da voda stvara više trenja i usporava vas. Ne tako kaže Wolf vorm Walde iz Continental guma.
‘Ako je površina samo impregnirana tankim vodenim filmom – jer se u vodi ne diže iznad vrhova asf altnog granulata – otpor kotrljanja bi trebao biti smanjen’, kaže on. „Otpor kotrljanja je uglavnom gubitak energije zbog deformacije materijala – energija potrebna za zgnječenje gume dok se kotrlja po zemlji.
‘Međutim, postoji i otpor kotrljanja zbog prianjanja, ljepljivosti gume na površini’, dodaje. 'Sile prianjanja su mnogo manje od gubitka zbog deformacije. Ipak, guma i put se vezuju na molekularnom nivou u kontaktnoj površini. Vezivanje je jače što je duže vreme zadržavanja – to znači da što se sporije vozi, to je jača adhezija. Ovaj deo otpora kotrljanja se smanjuje ako između gume i puta postoji sredstvo za odvajanje [voda]. Mokra guma je manje ljepljiva. Voda ometa spajanje u kontaktnoj površini.’
Tako da se čini da vlažan put stvara manji otpor kotrljanja, čineći vas bržim. Ali sačekaj malo…
‘Postoji još jedan efekat vode na putu’, kaže vorm Walde. 'Sve gore navedeno vrijedi samo za iste temperature. U praksi, voda hladi gumu i put. Hladnija guma ima veći otpor kotrljanja. Ovo se suprotstavlja efektu manjeg otpora kotrljanja zbog manje adhezije. Postoji još jedan faktor koji treba uzeti u obzir – ako je vodeni film dovoljno debeo da pokrije asf alt, guma mora istisnuti vodu. U ovom slučaju otpor je veći.’
Pronalaženje slatke tačke
Na putu, jedan poznati kronometar je bez sumnje u najboljim uslovima. Graeme Obree je dva puta bio svjetski prvak u pojedinačnoj potjeri i dvostruki vlasnik rekorda na jednosatnoj udaljenosti, a čovjek je poznat po svom analitičkom pristupu. „Kad čekate pljusak i mirno je – to je slatka tačka“, kaže on. „Tri savršena uslova su visoka temperatura, visoka vlažnost i nizak atmosferski pritisak. Vlažne ljetne večeri obično su brže, kada gotovo možete osjetiti miris vode u zraku. Ne dobijate te uslove često, a kada se spoje, to je kao "vau", dobijete svoju najbolju formu sezone. To je noć kada treba da koristite svoje najbrže točkove.’
Naravno, niko vas neće kriviti ako vas olujna prognoza odvrati od bicikla, ali opet, možda bi ipak vrijedilo otići na brzu vožnju.
