Slapji apstākļi var būt pēdējā lieta, ko vēlaties, plānojot savu braucienu, taču, ja jūsu mērķis ir maksimālais ātrums, tas var nebūt nemaz tik slikti
Ir daudz saprātīgu iemeslu, lai izvairītos no braukšanas, ja prognoze liecina, ka lietus. Tas ir nodevīgs, var būt nedaudz nožēlojams, un jūsu velosipēds tiek pārklāts ar ceļa netīrumiem. Bet, ja sasniedzat maksimālo ātrumu sporta spēlē vai savā darba kārtībā iestatāt laika izmēģinājuma PB funkcijas, iespējams, vēlēsities ieplānot savu uzbrukumu tieši laikam, kad mākoņi ir visbīstamākie.
Ir dažādas teorijas par to, kura atmosfēras apstākļu kombinācija ļauj maksimāli ātri nospiest mašīnas pedāļus, un ir pierādījumi, ka tad, kad tā ir slapja vai drīz kļūs slapja, ir labākais laiks maksimālā ātruma sasniegšanai. Taču riteņbraucējs nolēma, ka ir pienācis laiks iegūt zinātnisku apstiprinājumu, lai papildinātu minējumus.
Neizbēgami, ja runa ir par ātrumu uz velosipēda, lietas ir atkarīgas no aerodinamikas un šajā gadījumā no tā, kā atmosfēras apstākļi ietekmē to, cik viegli jūs varat pārvietoties pa gaisu.
Andijs Ruina, Kornela universitātes mehāniskās un kosmosa inženierijas profesors, skaidro: “Mēs zinām, ka gaisa pretestības spēks ir galvenais velosipēdistu velkošais spēks. Tas ir aptuveni proporcionāls gaisa blīvumam un ātrumam kvadrātā. Gaisa blīvums ir mazāks zemākā spiedienā [tāpēc cilvēka darbināti ātruma rekordi tiek veikti lielā augstumā] un pie lielāka mitruma un augstākās temperatūras. Lidmašīnas pacēlumam ir līdzīgs mērogs, tāpēc lidmašīnām ir nepieciešami garāki skrejceļi karstās mitrās dienās.’
Bez nopietnas ainavas labiekārtošanas jūs maz varat darīt, lai paaugstinātu privātās TT ķēdes augstumu par dažiem tūkstošiem metru, taču barometriskais spiediens, mitrums un temperatūra svārstās, un, ja meklējat optimālo kombināciju zems spiediens, augsts mitrums un augsta temperatūra – tie sakrīt, kad gaisā ir vētra.
Kriss Ju, Specialized aerodinamikas un pētniecības un izstrādes inženieris, stāsta: “Paaugstināta mitruma un zema barometriskā spiediena dēļ pretestības spēks braucējam būs mazāks, taču ietekme ir neliela. Tomēr ekstremālos apstākļos, piemēram, pēc vētras, to kopsumma var būt pietiekami liela, lai parādītu ievērojamu atšķirību.’ Jautājums ir: cik daudz?
Zinātne
Izrakstiet savas vecās skolas grāmatas, un jūs varat atrast šādu vienādojumu: gaisa blīvums (rho)=spiediens / (gāzes konstante x temperatūra). Citiem vārdiem sakot, gaisa blīvums ir proporcionāls gaisa spiedienam un apgriezti proporcionāls temperatūrai. Tātad, lai gūtu labumu no zemā gaisa blīvuma (un minimālās pretestības), jums ir nepieciešams zems spiediens un augsta temperatūra. Turklāt augsts mitruma līmenis (ūdens tvaiki) gaisā samazina tā blīvumu, jo ūdens molekulas (kas sastāv no ūdeņraža un skābekļa) ir vieglākas nekā skābekļa un slāpekļa molekulas, kas veido lielāko daļu gaisa tilpuma.(Iepriekšējais vienādojums joprojām attiecas uz mitru gaisu, jo gāzes konstante ir lielāka, tādējādi samazinot gaisa blīvumu.)
Lai aprēķinātu ātrumu (v) braucējam, kurš min pedāļus ar nemainīgu jaudu (P) ar pretestības konstanti c, gaisā ar blīvumu rho, vienādojums ir: v=3√(P/(c x rho))). Tā kā spiediens ir frakcijas apakšējā daļā, ja jūs to samazinat, ātrums palielinās, kā mēs varētu gaidīt. Bet ko tas nozīmē uz ceļa?
Ruina saka: “Aptuveni, ja jūs samazinat rho [gaisa spiedienu] par 10%, jūs varat palielināt vidējo ātrumu par aptuveni 3%. Tas, protams, neņem vērā to, ka braucējam var nebūt pieejama tāda pati jauda (P) pie zemāka spiediena, augstākas temperatūras un augstāka mitruma. Turklāt rites pretestību var ietekmēt ietves mitrums.’
Patiesi. Zems barometriskais spiediens bieži vien sakrīt ar nemierīgiem vai vētrainiem laikapstākļiem un rada papildu sarežģījumus ar ūdeni. Lai gan aerodinamiskā pretestība veido 80–90% no pretestības ātri braucošam braucējam, rites pretestība, ko izraisa velosipēda pārbraukšana pa zemi, arī samazina enerģiju un ātrumu. Intuitīvi varētu pieņemt, ka ūdens rada lielāku berzi un palēnina darbību. Ne tā saka Wolf vorm Walde no Continental riepām.
‘Ja virsma ir tikai piesūcināta ar plānu ūdens kārtiņu – jo ūdens nepaceļas virs asf alta granulāta virsotnēm – rites pretestība ir jāsamazina,” viņš saka. “Rites pretestība galvenokārt ir enerģijas zudums materiāla deformācijas dēļ - enerģija, kas nepieciešama, lai saspiestu riepu, tai ripojot pa zemi.
‘Tomēr ir arī rites pretestība, ko rada saķere un gumijas lipīgums uz virsmas,” viņš piebilst. "Lipšanas spēki ir daudz mazāki nekā deformācijas zudumi. Tomēr gumijas un ceļa saite molekulārā līmenī saskaras plāksteris. Savienojums ir stiprāks, jo ilgāks aiztures laiks – tas nozīmē, jo lēnāk brauc, jo stiprāka ir saķere. Šī rites pretestības daļa tiek samazināta, ja starp riepu un ceļu atrodas atdalīšanas līdzeklis [ūdens]. Slapja riepa ir mazāk lipīga. Ūdens traucē saķeri kontakta plāksteri.'
Tātad šķiet, ka mitrs ceļš rada mazāku rites pretestību, padarot jūs ātrāku. Bet pagaidiet…
“Uz ceļiem ir vēl viena ūdens ietekme,” saka vorms Valds. “Viss iepriekš minētais attiecas tikai uz tām pašām temperatūrām. Praksē ūdens atdzesē riepu un ceļu uz leju. Vēsākai riepai ir lielāka rites pretestība. Tas novērš mazākas rites pretestības efektu mazākas saķeres dēļ. Jāņem vērā vēl viens faktors – ja ūdens plēve ir pietiekami bieza, lai nosegtu asf altu, riepai ūdens ir jāizspiež. Šajā gadījumā pretestība ir lielāka.’
Jautā vietas atrašana
Ceļā viens slavens laika triālists nešaubās par labākajiem apstākļiem. Greiems Obrī divreiz bija pasaules čempions individuālajās iedzīšanas sacensībās un divreiz vienas stundas distances rekorda īpašnieks, un viņš ir pazīstams ar savu analītisko pieeju. "Kad jūs gaidāt lietusgāzi un ir mierīgs, tas ir patīkams punkts," viņš saka. "Trīs ideālie apstākļi ir augsta temperatūra, augsts mitrums un zems atmosfēras spiediens. Drēgnais vasaras vakars mēdz būt ātrāks, kad jau gandrīz vai jūtama ūdens smarža gaisā. Šādus apstākļus jūs nesaņemat ļoti bieži, un, kad tie sanāk kopā, tas ir kā “wow”, jūs iegūstat savu sezonas labāko formu. Tā ir nakts, kad jums vajadzētu izmantot ātrākos riteņus.’
Protams, neviens jūs nepārmetīs, ja vētrainas prognozes neļaus jums nobraukt no velosipēda, taču tomēr, iespējams, ir vērts ātri izbraukt.
