Les condicions humides poden ser l'últim que vulgueu quan planifiqueu el vostre viatge, però si el vostre objectiu és la velocitat màxima, pot ser que no sigui tan dolent
Hi ha moltes raons assenyades per evitar anar a cavall quan la previsió diu pluja. És traïdor, pot ser una mica miserable i la teva bicicleta es cobreix de brutícia de la carretera. Però si arribeu a la màxima velocitat durant una competició esportiva o poseu a la vostra agenda les funcions de PB de contrarellotge, potser voldreu planificar el vostre ass alt precisament per al moment en què els núvols siguin més amenaçadors.
Hi ha diverses teories sobre quina combinació de condicions atmosfèriques us permet pedalejar la vostra màquina al màxim de velocitat, i hi ha proves que quan està mullada, o a punt d'estar-se mullada, és el millor moment per a les velocitats màximes. Però mai els que s'asseuen i ho accepten plàcidament, Cyclist va decidir que era hora d'obtenir una verificació científica per afegir a la conjectura.
Inevitablement, pel que fa a la velocitat en una bicicleta, les coses depenen de l'aerodinàmica i, en aquest cas, com afecten les condicions atmosfèriques amb la facilitat amb què pots tallar l'aire.
Andy Ruina, professor d'enginyeria mecànica i aeroespacial a la Universitat de Cornell, explica: "Sabem que la força d'arrossegament de l'aire és el principal fregament d'un ciclista. És aproximadament proporcional a la densitat de l'aire i la velocitat al quadrat. La densitat de l'aire és menor a una pressió més baixa [d'aquí que els registres de velocitat impulsats per l'home es fan a gran altitud] i a una humitat més alta i a una temperatura més alta. L'ascensor de l'avió té una escala similar, de manera que els avions necessiten pistes més llargues els dies humits i calorosos.’
Sense un paisatgisme seriós, hi ha poc que podeu fer per augmentar l'elevació del vostre circuit privat de TT uns quants milers de metres, però la pressió baromètrica, la humitat i la temperatura fluctuen, i si busqueu la combinació òptima de baixa pressió, alta humitat i alta temperatura, coincideixen quan hi ha una tempesta a l'aire.
Chris Yu, enginyer d'aerodinàmica i R+D d'Specialized, reprèn la història: La força d'arrossegament sobre el pilot serà menor amb una humitat augmentada i una pressió baromètrica baixa, però els efectes són petits. En condicions extremes, però, com després d'una tempesta, poden ser prou grans en total com per mostrar una diferència notable”. La pregunta és: quant?
La ciència
Extegueu els vostres antics llibres escolars i podeu trobar aquesta equació: densitat de l'aire (rho)=pressió / (constante de gas x temperatura). En altres paraules, la densitat de l'aire és proporcional a la pressió de l'aire i inversament proporcional a la temperatura. Per tant, per beneficiar-se d'una baixa densitat d'aire (i una resistència mínima), voleu baixa pressió i altes temperatures. A més, els alts nivells d'humitat (vapor d'aigua) a l'aire redueixen la seva densitat perquè les molècules d'aigua (formades d'hidrogen i oxigen) són més lleugeres que les molècules d'oxigen i nitrogen que constitueixen la major part del volum de l'aire.(L'equació anterior encara s'aplica a l'aire humit, amb la constant de gas més gran, reduint la densitat de l'aire.)
Per calcular la velocitat (v) d'un ciclista que pedala amb potència constant (P), amb una constant d'arrossegament de c, en aire amb densitat rho, l'equació és: v=3√(P/(c x rho)). Com que la pressió es troba a la part inferior de la fracció, si la reduïu, la velocitat augmenta, com esperàvem. Però què significa això a la carretera?
Ruina diu: "Aproximadament, si disminueix la rho [la pressió de l'aire] un 10%, pots augmentar la velocitat mitjana un 3%. Això descuida, per descomptat, que un motorista pot no tenir disponible la mateixa potència (P) a una pressió més baixa, una temperatura més alta i una humitat més alta. A més d'això, la resistència al rodament podria veure's afectada per la humitat del paviment.’
De fet. Les pressions baromètriques baixes sovint coincideixen amb un temps inestable o tempestuós i aporten la complicació afegida de l'aigua. Mentre que l'arrossegament aerodinàmic representa entre el 80 i el 90% de la resistència a un motorista que viatja ràpid, la resistència al rodament provocada pel pas de la bicicleta per terra també minva energia i velocitat. Intuïtivament, es podria suposar que l'aigua crea més fricció i us frena. No ho diu Wolf vorm Walde de pneumàtics Continental.
‘Si la superfície només s'impregna amb una fina pel·lícula d'aigua, ja que l'aigua no s'eleva per sobre dels pics del granulat d'asf alt, la resistència al rodament s'hauria de reduir”, diu. La resistència al rodament és majoritàriament la pèrdua d'energia a causa de la deformació del material: l'energia necessària per aixafar el pneumàtic mentre roda sobre el terra.
«No obstant això, també hi ha resistència al rodament a causa de l'adhesió, l'adherència del cautxú a la superfície», afegeix. "Les forces adhesives són molt més petites que la pèrdua per deformació. Tot i així, el cautxú i la carretera s'uneixen a nivell molecular al pegat de contacte. La unió és més forta com més llarg sigui el temps de permanència; això significa que com més lent es mou, més forta serà l'adhesió. Aquesta part de la resistència al rodament es redueix si hi ha un agent d'alliberament [aigua] entre el pneumàtic i la carretera. Un pneumàtic humit és menys enganxós. L'aigua obstrueix la unió al pegat de contacte.’
Així doncs, sembla que una carretera humida crea menys resistència al rodament i et fa més ràpid. Però espera un minut…
"Hi ha un altre efecte de l'aigua a la carretera", diu vorm Walde. "Tot l'anterior només és cert per a les mateixes temperatures. A la pràctica, l'aigua refreda el pneumàtic i la carretera cap avall. Un pneumàtic més fresc té una major resistència al rodament. Això contraresta l'efecte d'una menor resistència al rodament a causa de la menor adherència. Hi ha un altre factor a tenir en compte: si la pel·lícula d'aigua és prou gruixuda per cobrir l'asf alt, el pneumàtic ha de desplaçar l'aigua. En aquest cas, la resistència és més alta.’
Trobant el punt dolç
A la carretera, un famós cronometrador no té cap dubte sobre les millors condicions. Graeme Obree va ser dues vegades campió del món de persecució individual i dues vegades posseïdor del rècord d'una hora de distància, i és un home conegut pel seu enfocament analític. "Quan estàs esperant un xàfec i està tranquil, aquest és el punt dolç", diu. "Les tres condicions perfectes són alta temperatura, alta humitat i baixa pressió atmosfèrica. Les nits humides d'estiu solen ser més ràpides, quan gairebé es pot olorar l'aigua a l'aire. No tens aquestes condicions molt sovint, i quan s'ajunten és com "wow", aconsegueixes la teva millor forma de la temporada. Aquesta és la nit en què hauríeu d'utilitzar les vostres rodes més ràpides.’
Per descomptat, ningú et culparà si un pronòstic tempestuós us manté fora de la bicicleta, però, de nou, potser val la pena anar a fer un passeig ràpid després de tot.
