Mokre warunki mogą być ostatnią rzeczą, jakiej potrzebujesz podczas planowania jazdy, ale jeśli Twoim celem jest maksymalna prędkość, może nie być aż tak źle
Istnieje wiele rozsądnych powodów, aby unikać jazdy, gdy prognoza mówi o deszczu. To zdradzieckie, może być trochę nieszczęśliwe, a Twój rower pokryje się brudem drogowym. Ale jeśli osiągasz maksymalną prędkość podczas sportu lub ustawiasz w swoim programie funkcje PB na czas, możesz chcieć zaplanować swój atak dokładnie na czas, kiedy chmury są najbardziej zagrażające.
Istnieją różne teorie na temat tego, która kombinacja warunków atmosferycznych pozwala na najszybsze pedałowanie maszyny, a istnieją dowody na to, że kiedy jest mokra lub zaraz będzie mokra, jest najlepszy czas na maksymalne prędkości. Ale nigdy tych, którzy nie usiądą i spokojnie to zaakceptują, Kolarz zdecydował, że nadszedł czas, aby uzyskać pewną naukową weryfikację, aby dodać do przypuszczeń.
Nieuchronnie, jeśli chodzi o prędkość na rowerze, wszystko zależy od aerodynamiki, aw tym przypadku od tego, jak warunki atmosferyczne wpływają na łatwość przecinania powietrza.
Andy Ruina, profesor inżynierii mechanicznej i lotniczej na Cornell University, wyjaśnia: „Wiemy, że siła oporu powietrza jest głównym oporem rowerzysty. Jest mniej więcej proporcjonalna do gęstości powietrza i kwadratu prędkości. Gęstość powietrza jest mniejsza przy niższym ciśnieniu [stąd, dlaczego rejestry prędkości obsługiwane przez człowieka są dokonywane na dużych wysokościach] oraz przy wyższej wilgotności i wyższej temperaturze. Podnośnik samolotu ma podobną skalę, więc samoloty potrzebują dłuższych pasów startowych w gorące, wilgotne dni.”
Bez poważnego zagospodarowania terenu niewiele możesz zrobić, aby podnieść wysokość swojego prywatnego toru TT o kilka tysięcy metrów, ale ciśnienie atmosferyczne, wilgotność i temperatura ulegają wahaniom, a jeśli szukasz optymalnej kombinacji niskiego ciśnienia, dużej wilgotności i wysokiej temperatury – pokrywają się, gdy w powietrzu jest burza.
Chris Yu, inżynier ds. aerodynamiki i badań i rozwoju w Specialized, podejmuje tę historię: „Siła oporu działająca na kierowcę będzie mniejsza przy zwiększonej wilgotności i niskim ciśnieniu barometrycznym, ale efekty są niewielkie. Jednak w ekstremalnych warunkach, np. po burzy, mogą być w sumie na tyle duże, że wykażą zauważalną różnicę”. Pytanie brzmi: ile?
Nauka
Wykop swoje stare podręczniki, a możesz znaleźć to równanie: gęstość powietrza (rho)=ciśnienie / (stała gazowa x temperatura). Innymi słowy, gęstość powietrza jest proporcjonalna do ciśnienia powietrza i odwrotnie proporcjonalna do temperatury. Aby więc skorzystać z niskiej gęstości powietrza (i minimalnego oporu), potrzebujesz niskiego ciśnienia i wysokich temperatur. Ponadto wysoki poziom wilgotności (pary wodnej) w powietrzu zmniejsza jego gęstość, ponieważ cząsteczki wody (zbudowane z wodoru i tlenu) są lżejsze od cząsteczek tlenu i azotu, które stanowią większość objętości powietrza.(Poprzednie równanie nadal obowiązuje dla wilgotnego powietrza, przy czym stała gazowa jest większa – zmniejszając gęstość powietrza.)
Aby obliczyć prędkość (v) dla rowerzysty pedałującego ze stałą mocą (P), ze stałą oporu c, w powietrzu o gęstości rho, równanie to: v=3√(P/(c x rho)). Ponieważ ciśnienie jest na dole ułamka, jeśli je zmniejszysz, prędkość wzrośnie, tak jak byśmy się spodziewali. Ale co to oznacza na drodze?
Ruina mówi: „Z grubsza, jeśli zmniejszysz rho [ciśnienie powietrza] o 10%, możesz zwiększyć średnią prędkość o około 3%. To oczywiście pomija fakt, że rowerzysta może nie mieć dostępnej tej samej mocy (P) przy niższym ciśnieniu, wyższej temperaturze i wyższej wilgotności. Ponadto wilgotność nawierzchni może mieć wpływ na opór toczenia”.
Rzeczywiście. Niskie ciśnienie barometryczne często zbiega się z niespokojną lub burzową pogodą i powoduje dodatkowe komplikacje związane z wodą. Podczas gdy opór aerodynamiczny stanowi 80-90% oporu szybko poruszającego się rowerzysty, opór toczenia spowodowany przejazdem roweru po ziemi również wysysa energię i prędkość. Intuicyjnie można by założyć, że woda powoduje większe tarcie i spowalnia. Nie tak mówi Wolf vorm Walde z opon Continental.
‘Jeśli powierzchnia jest po prostu impregnowana cienką warstwą wody – ponieważ woda nie podnosi się ponad szczyty granulatu asf altowego – opór toczenia powinien zostać zmniejszony – mówi. „Opór toczenia to głównie utrata energii spowodowana odkształceniem materiału – energią potrzebną do zgniecenia opony podczas toczenia się po podłożu.
„Jednakże występują również opory toczenia spowodowane przyczepnością, kleistością gumy na powierzchni” – dodaje. „Siła adhezji jest znacznie mniejsza niż strata z odkształcenia. Mimo to guma i droga wiążą się na poziomie molekularnym w miejscu kontaktu. Wiązanie jest tym silniejsze, im dłuższy czas przebywania – oznacza to, że im wolniej się jeździ, tym silniejsza przyczepność. Ta część oporów toczenia jest zmniejszona, jeśli między oponą a drogą znajduje się środek antyadhezyjny [woda]. Mokra opona jest mniej lepka. Woda utrudnia wiązanie w miejscu kontaktu.„
Wygląda więc na to, że wilgotna droga powoduje mniejsze opory toczenia, dzięki czemu jesteś szybszy. Ale poczekaj chwilę…
„Na drodze jest jeszcze jeden efekt wody” – mówi vorm Walde. „Wszystko powyższe dotyczy tylko tych samych temperatur. W praktyce woda chłodzi oponę i drogę w dół. Chłodniejsza opona ma wyższy opór toczenia. Przeciwdziała to efektowi mniejszego oporu toczenia z powodu mniejszej przyczepności. Należy wziąć pod uwagę jeszcze jeden czynnik – jeśli warstwa wody jest wystarczająco gruba, aby pokryć asf alt, opona musi wypierać wodę. W tym przypadku opór jest wyższy”.
Znajdowanie idealnego miejsca
W trasie jeden ze słynnych jeżdżących na czas nie ma wątpliwości co do najlepszych warunków. Graeme Obree był dwukrotnym mistrzem świata na pościgi indywidualne i dwukrotnym rekordzistą godzinnego dystansu oraz człowiekiem znanym ze swojego analitycznego podejścia. „Kiedy czekasz na ulewę i jest spokojnie – to jest słodkie miejsce” – mówi. „Trzy idealne warunki to wysoka temperatura, wysoka wilgotność i niskie ciśnienie atmosferyczne. Wilgotne letnie wieczory bywają zwykle szybsze, kiedy w powietrzu czuć niemal zapach wody. Nieczęsto zdarzają się takie warunki, a kiedy się spotykają, to jest jak „wow”, otrzymujesz najlepszą formę sezonu. To jest noc, kiedy powinieneś użyć swoich najszybszych kół.”
Oczywiście nikt nie będzie Cię winić, jeśli burzliwa prognoza sprawi, że nie będziesz jechał na rowerze, ale z drugiej strony może warto jednak wybrać się na szybką przejażdżkę.
