La scienza dei ciottoli

Sommario:

La scienza dei ciottoli
La scienza dei ciottoli

Video: La scienza dei ciottoli

Video: La scienza dei ciottoli
Video: La SCIENZA di THE MARTIAN⎮ Slim Dogs 2024, Maggio
Anonim

Mentre i professionisti si preparano per la Parigi-Roubaix, osserviamo come gli scienziati stanno lavorando per rendere più facile la guida sui ciottoli

La Parigi-Roubaix di quest'anno vanta più di 50 km di ciottoli, motivo per cui questa classica corsa nel nord della Francia è descritta come "L'inferno del nord". Per produttori e team è uno dei momenti salienti del calendario.

È anche una piattaforma per mostrare le nuove tecnologie progettate per aiutare le biciclette a rotolare senza intoppi sul pavé.

È per questo che Pinarello ha creato un sistema di sospensione nella parte superiore dei foderi verticali sulla sua K8-S e perché Specialized ha introdotto la sua sospensione "FutureShock" tra il tubo sterzo e l'attacco manubrio sulla sua ultima Roubaix.

Ma ci sono prove scientifiche che suggeriscano se queste e altre innovazioni simili abbiano un reale merito e, in tal caso, cosa sia più importante: lo smorzamento all'anteriore o al posteriore?

Monitoraggio delle vibrazioni

"Abbiamo caricato le nostre bici con sensori durante la recezione di una gara come la Roubaix per aggiungere dati empirici al feedback che riceviamo dai corridori", afferma Carsten Jeppesen, capo delle operazioni tecniche del Team Sky.

'È per questo che molti motociclisti sceglieranno la sospensione posteriore e anche perché, ad esempio, non opterebbero per la sospensione anteriore, cosa che alcuni hanno provato ma hanno trovato troppo estranea.'

Jeppesen nota anche che i piloti scelgono un passo più lungo, il che spiega il pensiero alla base della Pinarello K8-S, con la sua estremità posteriore elastica e un passo più lungo rispetto alla F10.

Ma non è molto scientifico. Siamo alla ricerca di prove indipendenti e verificabili, e piuttosto sorprendentemente per uno sport in cui i dati la fanno da padrone, esiste solo uno studio indipendente che esamina le vibrazioni emanate dai ciottoli di Roubaix.

Lo scienziato e ciclista Sebastien Duc ha preso parte alla Paris-Roubaix Challenge 2015, un evento amatoriale che si svolge il giorno prima della gara pro. Il Duc da 1,80 m e 68 kg mirava a misurare non solo la scala delle vibrazioni create dai ciottoli, ma anche dove sono al massimo sulla bici e sul corpo.

'Ho caricato la mia Roubaix Expert specializzata con due accelerometri triassiali - sull'attacco manubrio e sul reggisella - e ho impostato la pressione dei pneumatici a 5 bar [circa 73 psi]", afferma Duc. 'Ho quindi misurato RMS, VDV e livello di vibrazione…'

OK, fermati qui – è richiesta una spiegazione. In questo mondo oscillante, RMS (Root Mean Square, misurato in m/s2) è essenzialmente il valore vibrazionale medio, in questo caso di una corsa sull'acciottolato, mentre VDV (Vibration Dose Valore, m/s1.75) rappresenta il valore cumulativo. Il livello di vibrazione è oscillazioni al secondo, o hertz (Hz).

Raccogliendo tutti i dati dopo l'evento, Duc ha scoperto che durante la sua corsa di 139 km e 15 settori acciottolati la sua velocità variava da 19,1-27,8 kmh; la sua frequenza cardiaca oscillava tra 122-155 bpm; la sua cadenza era compresa tra 79-87 giri/min; e la potenza in uscita variava da 167-235 W.

"Secondo i valori RMS e VDV, l'esposizione alle vibrazioni è più intensa alle mani che al sedile del ciclista, indipendentemente dalla velocità o dalla difficoltà dei ciottoli", rivela Duc.

Per riferimento, ASO classifica i ciottoli in base alla difficoltà da due stelle (relativamente facile) a cinque stelle (rompiossa) e quest'anno ha introdotto la codifica a colori per facilitare l'identificazione da parte degli spettatori TV.

'Nelle sezioni a quattro stelle, RMS equivaleva a 35m/s2 allo stelo rispetto a 28m/s2 a il reggisella. Sul posto di lavoro – diciamo arando un campo su un trattore – qualsiasi cosa superiore a 10 m/s2 è considerata pericolosa.

Così è tutto. Jeppesen di Sky ha torto e i produttori dovrebbero concentrare i loro sforzi sull'anteriore anziché sul posteriore. Certo, non è così semplice.

"La frequenza dei livelli di vibrazione era effettivamente più alta al reggisella", afferma Duc. 'Sui tratti di ciottoli a tre stelle, 30 Hz al reggisella rispetto a circa 20 Hz allo stelo.'

Insomma, le vibrazioni al posteriore erano meno intense ma più frequenti.

Immagine
Immagine

Ridotto negli studi

Finora, così inconcludente. Avevamo bisogno di più dati, ma Cyclist doveva essere creativo. Ricerca spunto di Paul MacDermid della Massey University, Nuova Zelanda, che ha confrontato l'impatto delle vibrazioni del ciclismo su strada con il ciclismo fuoristrada.

La sua ricerca non riguardava i ciottoli, ma MacDermid dice di poter fare una buona stima dei risultati sulla base dei propri dati.

Prendi il valore RMS. Nei test di MacDermid, gli accelerometri del braccio sinistro hanno misurato 18 m/s2 e 27m/s2 per strada e fuoristrada; al reggisella era 12m/s2 e 18m/s2.

MacDermid afferma che i ciottoli genererebbero proporzioni di vibrazione simili e che i soggetti dovrebbero generare circa il 30% in più di potenza per mantenere la stessa velocità, il che è significativo in quanto la potenza è correlata alle vibrazioni.

'Questo si basa sui dati Training Peaks della vittoria di Mat Hayman nel 2016, quando nella foresta di Arenberg la sua potenza media è aumentata del 44% e la sua frequenza cardiaca del 20% [rispetto a prima nella gara],' dice MacDermid.

Ovviamente, l'aumento dello sforzo di Hayman non può essere interamente attribuito alle vibrazioni extra stimolate da quei ciottoli: è lecito ritenere che Hayman abbia anche messo giù il martello in una sezione nota per aver fatto o rotto la gara.

Ma se applichiamo ampiamente quell'aumento del 30% all'acciottolato e all'aumento delle vibrazioni, stiamo osservando valori RMS superiori a 30 m/s2 attraverso il manubrio e oltre 20 m /s2 attraverso la sella.

Quindi sembrerebbe che, ancora una volta, in primo piano c'è l'area che richiede una maggiore messa a fuoco di smorzamento. "Si potrebbe certamente obiettare, perché spingere la bici sui dossi susciterà più movimento della parte superiore del corpo", afferma MacDermid.

'Ciò è supportato da ulteriori dati che abbiamo che mostrano nelle sezioni in salita a velocità di circa 16,5 kmh, le vibrazioni erano in genere maggiori attraverso le barre e le braccia che attraverso il reggisella.'

Le sue cifre cambiano, tuttavia, quando la strada si inclina in discesa: Abbiamo eseguito un altro studio osservando gli effetti sulla bici quando si scende per gradini di 13 cm.

'I risultati hanno mostrato che il reggisella e la caviglia hanno subito i colpi più forti con il manubrio un terzo vicino.'

Costruito per i ciottoli

Non è decisivo se le sospensioni siano meglio impiegate nella parte anteriore o posteriore della moto, ma potrebbe essere che nessuna delle due abbia la stessa influenza dei piloti stessi.

'Uno studio in Francia ha dimostrato che più pesante è il ciclista, minore è il valore della dose di vibrazione', afferma MacDermid.

Essenzialmente i ragazzi di oltre 80 kg smorzano naturalmente le vibrazioni più dei ragazzi di 60 kg.

E un altro studio francese ha mostrato che anche la postura di un ciclista ha un'influenza significativa sul VDV, in particolare la posizione degli avambracci e degli angoli del polso, e che la geometria ottimizzata della bici può ridurre questa cifra fino al 50%.

C'è anche il problema dello stile di guida, dice Jeppesen: Ad esempio, se guardi Fabian Cancellara, che è tranquillo sulla sua bici, probabilmente proverebbe meno vibrazioni di qualcuno come Ian Stannard, che è più interessato forza bruta e pesta i pedali.'

Ecco fatto. Quando i piloti professionisti hanno colpito l'Arenberg alla Parigi-Roubaix di quest'anno, alcuni di loro apprezzeranno lo smorzamento extra alle barre, mentre altri saranno contenti delle sospensioni al posteriore (e tutti opteranno per pneumatici più larghi e morbidi del solito).

Ma molto probabilmente il vincitore sarà colui che sa semplicemente come cavalcare meglio l'acciottolato. Dopotutto, il vincitore dell'anno scorso, Mat Hayman, era su una Scott Foil, una bici aerodinamica che fa poche concessioni al comfort.

Consigliato: