Creus que ets ràpid, saps que pots ser més ràpid, però quina és la velocitat més ràpida físicament possible? Descobrim
Aquí estàs, baixant a velocitat com si la teva vida en depengués. Ajupit sobre les barres, els artells blancs agafant les gotes, mireu el vostre ordinador de la bicicleta i veus la xifra clicar fins a 70 km/h. Oh, sí, realment estàs volant ara. Però abans que pugueu guanyar més velocitat, el senyal de trànsit indica una cruïlla més endavant i apreteu els frens per aturar-vos amb seguretat.
Però què passaria si aquesta cruïlla no hi fos? Què passaria si no hi hagués obstacles, ni revolts, ni gossos vagant per la carretera, i el pendent fos tan llarg, suau i pronunciat com podríeu desitjar?
A quina velocitat podríeu anar llavors? Comencem a respondre aquesta pregunta mirant què us frena.
La vida és un arrossegament
"Això seria la velocitat terminal", explica Rob Kitching, fundador de l'equip aerodinàmic en línia Cycling Power Lab. "En termes de ciclisme, aquest és el punt on les forces d'aturada conjuntes de l'arrossegament aerodinàmic i la resistència al rodament són iguals a les forces proporcionades per la gravetat i la potència de sortida."
La quantitat d'impacte que té la gravetat depèn de la gravetat del pendent. "Si poseu el pendent a l'infinit, és a dir, una paret, no hi hauria càrrega als pneumàtics ni a l'estructura de la bicicleta", diu Ingmar Jungnickel, enginyer de R+D d'Specialized.
‘Efectivament, això farà que tots dos siguin redundants i estaries fent paracaigudisme.’
O més tècnicament "paracaigudisme de velocitat", on l'objectiu és aconseguir i mantenir la màxima velocitat terminal possible. Deixa caure un ésser humà del ventre d'un avió i arribarà a velocitats de fins a 200 km/h; cap primer i estem parlant de 250-300 kmh; de cap i portar roba especialitzada i estilitzada permet velocitats de fins a 450 km/h.
«Però això no és anar en bicicleta, així que ignorem-ho i utilitzem una carretera real», continua Jungnickel. Explorant els carrers del món, el carrer Baldwin de Dunedin, Nova Zelanda, té el dubtós honor de ser la carretera més pendent del planeta entre 35 i 38°, depenent de qui creguis.
"En el desnivell d'aquesta carretera, però allargat més enllà dels 350 m de distància, suposant condicions tranquil·les i una potència de 400 watts, un motorista en posició de carretera podria arribar a 144 km/h [89,48 mph]", diu Jungnickel.
Això és una mica de velocitat, però encara a gairebé 80 km/h del rècord mundial de velocitat en baixada, establert l'any passat pel francès Éric Barone quan va assolir els 223,3 km/h a la pista de velocitat nevada de Chabrières als Alps francesos el 2015.
Llavors, potser per reduir la resistència al rodament, el nostre pendent hauria de tenir una plataforma gelada? No necessàriament, segons Jungnickel. "A aquestes velocitats, la resistència de l'aire és al voltant del 99,5%."
Això es compara amb al voltant del 50% quan es condueix a 12 km/h. La resistència de l'aire augmenta com més ràpid condueixes, per tant, quins mètodes hauria d'utilitzar el nostre ciclista imaginari per assolir la velocitat màxima i desafiar la resistència de l'aire?
Mantingueu-lo aerodinàmic
"La posició clarament és important", diu Jungnickel. "Així que vaig fer càlculs amb un pilot optimitzat en la posició de contrarellotge i, utilitzant la nostra analogia allargada de Baldwin Street, el pilot de 400 W podria arribar a 200 mph [322 km/h]."
Quan Jungnickel diu optimitzat, parla del menú aerodinàmic complet. Això significa un casc en forma de llàgrima i una posició que veu com la cua del casc flueix de manera natural cap a una part posterior llisa i aerodinàmica.
Un vestit de pell ajustat també és imprescindible per reduir la resistència a l'aire.
"De fet, això és vital", diu Rob Lewis, especialista en dinàmica de fluids computacional TotalSim. "El tipus de material, la col·locació de les costures i el tractament de la superfície fan una gran diferència. Podríeu estar parlant d'una diferència d'un 12-15% d'arrossegament entre un vestit bo i un dolent.’
Lewis també suggereix que aixecar els mitjons tant com sigui possible és més eficaç aerodinàmicament que els botins, mentre que una adherència estreta a aquestes extensions de l'aerobar també reduirà lleugerament l'arrossegament.
També voldríeu tubs en forma de llàgrima perquè, com l'anterior, ajuda a reduir el coeficient d'arrossegament aerodinàmic (CdA). Això cobreix el lliscant i la mida d'un objecte més la seva àrea frontal.
La física diu que un objecte amb un coeficient d'arrossegament zero no pot existir realment a la Terra, tot té alguna forma d'arrossegament, però els números poden ser molt baixos.
Els manillars en forma de llàgrima en una bicicleta de gamma alta, per exemple, poden registrar una xifra de 0,005. Això és força aerodinàmic.
CdA exemples d'elits que utilitzen barres amb forma aerodinàmica podrien arribar a la marca de 0,18-0,25, enfront dels 0,25-0,30 d'un bon atleta amateur.
Aquesta xifra es fa encara més important quan s'alinea amb la potència de sortida. Quan el professional alemany Tony Martin va guanyar el Campionat del Món de contrarellotge de 2011 a Copenhaguen, la seva potència i la seva resistència aerodinàmica (expressada en watts/m2 CdA) es va calcular com a 2.089.
Això comparat amb 1.943 de Bradley Wiggins en segon lloc i 1.725 de Jakob Fuglsang en 10è.
"Tots els motoristes poden treballar per millorar aquesta xifra", diu Kitching. "Però també és molt important per a les velocitats màximes la densitat de l'aire, que és clarament menys controlable".
S'estrena
Al nivell del mar i a 15 °C, la densitat de l'aire és d'uns 1,225 kg/m3. Tanmateix, factors com la temperatura, la pressió baromètrica, la humitat i l' altitud afecten la densitat de l'aire, i la densitat es redueix a mesura que us trobeu més amunt.
"És per això que pilots com Sam Whittingham s'enfronten quan intenten batre els rècords de velocitat terrestre amb motor humà", afegeix Lewis.
I per què Felix Baumgartner va flotar fins a l'aire prim de l'estratosfera quan va fer paracaigudisme a 1.342 km/h el 2012.
El canadenc Whittingham ha assolit una increïble velocitat de 132,5 km/h al pla, tot i que encara està lluny del rècord mundial de velocitat amb motor humà, registrat pel seu compatriota Todd Reichart el setembre passat.
Reichart va deixar la resta al seu pas, marcant una velocitat màxima de 137,9 km/h. Diem "la resta" perquè Reichart va registrar aquesta velocitat al World Human Powered Speed Challenge a la ruta estatal 305 als afores de Battle Mountain, Nevada.
Va ser el 16è any consecutiu que la competició es va celebrar a Nevada, i això es deu a dos factors clau: es troba a 1.408 m sobre el nivell del mar, de manera que la densitat de l'aire és baixa i el recorregut proporciona una zona d'acceleració de 8 km que condueix a una trampa de velocitat de 200 m.
Tots dos van ajudar a la velocitat màxima de Reichart, igual que el seu vehicle: una bicicleta reclinada envoltada de carenats. "He fet més càlculs de Baldwin Street", diu Jungnickel, "i amb una bicicleta totalment carenada, la velocitat màxima seria de 594 km/h".
Seria encara més gran si poguéssiu fer alguna cosa sobre els pneumàtics, amb Jungnickel afirmant que els pneumàtics que sobresurten produeixen més resistència que tot el vaixell.
«A més, amb sortides de potència extremes, finalment et trobaràs amb l'adherència màxima que poden obtenir els pneumàtics, que és una funció de la força aerodinàmica», diu.
‘Llavors arribes a un catch-22. Podeu afegir spoilers per augmentar la força aerodinàmica, que afegeixen arrossegament, cosa que requeriria més potència de nou (i així successivament). Més enllà d'això, no crec que hi hagi cap problema estructural, ja que només podríeu construir la bicicleta més sòlida amb més material.’
Aquí ho tens. Per assolir la vostra velocitat màxima de gairebé 600 km/h, encarregueu a Graeme Obree que us construeixi una bicicleta aero Beastie, aneu a Nova Zelanda, demaneu al consell de Dunedin que ampliï el carrer Baldwin a uns 10 km de llarg i generi una potència semblant a Tony Martin. Simple…
