Le condizioni di bagnato potrebbero essere l'ultima cosa che desideri quando pianifichi la tua corsa, ma se la massima velocità è il tuo obiettivo, potrebbe non essere poi così male
Ci sono molte ragioni sensate per evitare di guidare quando le previsioni dicono pioggia. È insidioso, può essere solo un po' miserabile e la tua bici si copre di sporcizia stradale. Ma se raggiungi la massima velocità durante uno sport o imposti una cronometro in PB, potresti voler pianificare il tuo ass alto esattamente per il momento in cui le nuvole sono più minacciose.
Ci sono varie teorie su quale combinazione di condizioni atmosferiche ti permetta di pedalare alla massima velocità, e ci sono prove che quando è bagnato, o sta per essere bagnato, è il momento migliore per le velocità massime. Ma mai quelli che si limitano a sedersi e ad accettarlo placidamente, Cyclist ha deciso che era tempo di ottenere alcune verifiche scientifiche da aggiungere alla congettura.
Inevitabilmente per quanto riguarda la velocità su una bicicletta, le cose dipendono dall'aerodinamica e, in questo caso, come le condizioni atmosferiche influenzano la facilità con cui puoi tagliare l'aria.
Andy Ruina, professore di ingegneria meccanica e aerospaziale alla Cornell University, spiega: "Sappiamo che la forza di resistenza dell'aria è la principale resistenza per un ciclista. È approssimativamente proporzionale alla densità dell'aria e alla velocità al quadrato. La densità dell'aria è inferiore a una pressione più bassa [ecco perché i record di velocità alimentati dall'uomo vengono registrati ad alta quota] e a un'umidità più elevata ea una temperatura più elevata. L'ascensore dell'aeroplano ha un ridimensionamento simile, quindi gli aeroplani hanno bisogno di piste più lunghe nelle giornate calde e umide.'
Senza un paesaggio serio, c'è poco che puoi fare per aumentare l'elevazione del tuo circuito TT privato di alcune migliaia di metri, ma la pressione barometrica, l'umidità e la temperatura fluttuano e se stai cercando la combinazione ottimale di bassa pressione, alta umidità e alta temperatura – coincidono quando c'è una tempesta nell'aria.
Chris Yu, ingegnere aerodinamico e di ricerca e sviluppo presso Specialized, riprende la storia: La forza di resistenza sul pilota sarà inferiore con l'aumento dell'umidità e la bassa pressione barometrica, ma gli effetti sono piccoli. In condizioni estreme, tuttavia, come dopo un temporale, possono essere abbastanza grandi in totale da mostrare una notevole differenza.' La domanda è: quanto?
La scienza
Scava i tuoi vecchi libri di scuola e potresti trovare questa equazione: densità dell'aria (rho)=pressione / (costante del gas x temperatura). In altre parole, la densità dell'aria è proporzionale alla pressione dell'aria e inversamente proporzionale alla temperatura. Quindi, per beneficiare della bassa densità dell'aria (e della resistenza minima), si desidera bassa pressione e alte temperature. Inoltre, alti livelli di umidità (vapore acqueo) nell'aria ne riducono la densità perché le molecole d'acqua (fatte di idrogeno e ossigeno) sono più leggere delle molecole di ossigeno e azoto che costituiscono la maggior parte del volume dell'aria.(L'equazione precedente si applica ancora per l'aria umida, con la costante del gas più grande, riducendo la densità dell'aria.)
Per calcolare la velocità (v) di un ciclista che pedala con potenza costante (P), con resistenza di resistenza costante c, in aria con densità rho, l'equazione è: v=3√(P/(c x rho)). Poiché la pressione è sul fondo della frazione, se la diminuisci, la velocità aumenta, come ci aspetteremmo. Ma cosa significa sulla strada?
Ruina dice: "In parole povere, se riduci rho [pressione dell'aria] del 10% puoi aumentare la velocità media di circa il 3%. Ciò trascura, ovviamente, che un pilota potrebbe non avere a disposizione la stessa potenza (P) a pressione più bassa, temperatura più alta e umidità più elevata. Oltre a ciò, la resistenza al rotolamento potrebbe essere influenzata dall'umidità della pavimentazione.'
Infatti. Basse pressioni barometriche spesso coincidono con tempo instabile o tempestoso e comportano l'ulteriore complicazione dell'acqua. Mentre la resistenza aerodinamica costituisce l'80-90% della resistenza di un ciclista che viaggia velocemente, la resistenza al rotolamento causata dal passaggio della bici sul terreno riduce anche l'energia e la velocità. Intuitivamente si potrebbe presumere che l'acqua crei più attrito e ti rallenti. Non così dice Wolf vorm Walde di Continental pneumatici.
'Se la superficie è solo impregnata con un sottile film d'acqua, poiché l'acqua non sale al di sopra dei picchi del granulato di asf alto, la resistenza al rotolamento dovrebbe essere ridotta,' dice. 'La resistenza al rotolamento è principalmente la perdita di energia dovuta alla deformazione del materiale, l'energia necessaria per schiacciare il pneumatico mentre rotola sul terreno.
'Tuttavia c'è anche una resistenza al rotolamento dovuta all'adesione, all'appiccicosità della gomma sulla superficie,' aggiunge. “Le forze adesive sono molto inferiori alla perdita per deformazione. Tuttavia, la gomma e il legame stradale a livello molecolare nella zona di contatto. L'adesione è tanto più forte quanto più lungo è il tempo di sosta: ciò significa che più si guida lentamente, maggiore è l'adesione. Questa parte della resistenza al rotolamento si riduce se è presente un agente distaccante [acqua] tra il pneumatico e la strada. Una gomma da bagnato è meno appiccicosa. L'acqua ostruisce il legame nella zona di contatto.'
Quindi sembra che una strada umida crei meno resistenza al rotolamento, rendendoti più veloce. Ma aspetta un minuto…
"C'è un altro effetto dell'acqua sulla strada", dice vorm Walde. 'Tutto quanto sopra è vero solo per le stesse temperature. In pratica, l'acqua raffredda il pneumatico e la strada in discesa. Uno pneumatico più freddo ha una maggiore resistenza al rotolamento. Questo contrasta l'effetto di una minore resistenza al rotolamento a causa della minore adesione. C'è un altro fattore da considerare: se il film d'acqua è abbastanza spesso da coprire l'asf alto, il pneumatico deve spostare l'acqua. In questo caso la resistenza è maggiore.'
Trovare il punto debole
In viaggio, un famoso cronometro non ha dubbi sulle migliori condizioni. Graeme Obree è stato due volte campione del mondo di inseguimento individuale e due volte detentore del record di distanza di un'ora, ed è un uomo noto per il suo approccio analitico. "Quando aspetti un acquazzone ed è calmo, questo è il punto debole", dice. “Le tre condizioni perfette sono alta temperatura, alta umidità e bassa pressione atmosferica. Le umide serate estive tendono ad essere più veloci, quando puoi quasi sentire l'odore dell'acqua nell'aria. Non si verificano queste condizioni molto spesso e quando si uniscono è come "wow", ottieni la tua forma migliore della stagione. Quella è la notte in cui dovresti usare le tue ruote più veloci.'
Certo, nessuno ti biasimerà se una previsione burrascosa ti tiene lontano dalla bici, ma d' altronde potrebbe valere la pena fare un giro veloce, dopotutto.
