Mokré podmienky môžu byť to posledné, čo by ste chceli pri plánovaní jazdy, no ak je vaším cieľom maximálna rýchlosť, nemusí to byť až také zlé
Je veľa rozumných dôvodov, prečo sa vyhnúť jazdeniu, keď predpoveď hlási dážď. Je to zradné, môže to byť trochu nešťastné a váš bicykel je pokrytý cestnou špinou. Ak však dosiahnete maximálnu rýchlosť počas športového zápolenia alebo zaradíte do svojej agendy funkcie PB v časovke, možno budete chcieť naplánovať svoj útok presne na čas, keď sú mraky najhrozivejšie.
Existujú rôzne teórie o tom, ktorá kombinácia atmosférických podmienok vám umožňuje šliapať na vašom stroji najrýchlejšie, a existujú dôkazy, že keď je mokro alebo sa chystá, je najvyšší čas na dosiahnutie maximálnej rýchlosti. Ale nikdy tí, ktorí by len sedeli a pokojne to akceptovali, Cyklista sa rozhodol, že je čas získať nejaké vedecké overenie, ktoré by doplnilo dohady.
Pokiaľ ide o rýchlosť na bicykli, veci závisia od aerodynamiky a v tomto prípade od toho, ako atmosférické podmienky ovplyvňujú, ako ľahko sa dá prerezať vzduchom.
Andy Ruina, profesor mechanického a leteckého inžinierstva na Cornell University, vysvetľuje: „Vieme, že odpor vzduchu je hlavnou brzdou jazdca na bicykli. Je to zhruba úmerné hustote vzduchu a druhej mocnine rýchlosti. Hustota vzduchu je nižšia pri nižšom tlaku [preto sa rýchlostné rekordy na ľudskú energiu robia vo vysokej nadmorskej výške] a pri vyššej vlhkosti a vyššej teplote. Vztlak lietadla má podobné merítko, takže lietadlá potrebujú dlhšie dráhy počas horúcich a vlhkých dní.‘
Bez serióznych terénnych úprav môžete urobiť len málo so zvýšením nadmorskej výšky vášho súkromného okruhu TT o niekoľko tisíc metrov, ale barometrický tlak, vlhkosť a teplota kolíšu, a ak hľadáte optimálnu kombináciu nízkeho tlaku, vysokej vlhkosti a vysokej teploty – zhodujú sa, keď je vo vzduchu búrka.
Chris Yu, inžinier aerodynamiky a výskumu a vývoja v Specialized, preberá príbeh: „Odporná sila na jazdca bude nižšia so zvýšenou vlhkosťou a nízkym barometrickým tlakom, ale účinky sú malé. V extrémnych podmienkach, ako napríklad po búrke, však môžu byť celkovo dosť veľké na to, aby ukázali viditeľný rozdiel.“Otázka znie: koľko?
Veda
Vyhrabte svoje staré učebnice a možno nájdete túto rovnicu: hustota vzduchu (rho)=tlak / (konštanta plynu x teplota). Inými slovami, hustota vzduchu je úmerná tlaku vzduchu a nepriamo úmerná teplote. Aby ste mohli ťažiť z nízkej hustoty vzduchu (a minimálneho odporu), potrebujete nízky tlak a vysoké teploty. Okrem toho vysoká úroveň vlhkosti (vodná para) vo vzduchu znižuje jeho hustotu, pretože molekuly vody (vytvorené z vodíka a kyslíka) sú ľahšie ako molekuly kyslíka a dusíka, ktoré tvoria väčšinu objemu vzduchu.(Predchádzajúca rovnica stále platí pre vlhký vzduch, pričom plynová konštanta je väčšia – znižuje hustotu vzduchu.)
Na výpočet rýchlosti (v) pre jazdca, ktorý šliape s konštantným výkonom (P), s konštantou odporu c, vo vzduchu s hustotou rho, platí rovnica: v=3√(P/(c x rho)). Pretože tlak je na dne frakcie, ak ho znížite, rýchlosť sa zvýši, ako by sme očakávali. Čo to však znamená na ceste?
Ruina hovorí: „Približne, ak znížite rho [tlak vzduchu] o 10 %, môžete zvýšiť priemernú rýchlosť asi o 3 %. To samozrejme zanedbáva, že jazdec nemusí mať k dispozícii rovnaký výkon (P) pri nižšom tlaku, vyššej teplote a vyššej vlhkosti. Okrem toho môže byť valivý odpor ovplyvnený vlhkosťou chodníka.‘
Skutočne. Nízky barometrický tlak sa často zhoduje s nestálym alebo búrlivým počasím a prináša ďalšiu komplikáciu vody. Zatiaľ čo aerodynamický odpor tvorí 80 – 90 % odporu rýchlo idúceho jazdca, valivý odpor spôsobený prejazdom bicykla po zemi tiež uberá energiu a rýchlosť. Intuitívne by sa dalo predpokladať, že voda vytvára väčšie trenie a spomaľuje vás. Nie tak hovorí Wolf vorm Walde z pneumatík Continental.
„Ak je povrch len impregnovaný tenkým vodným filmom – keďže voda nestúpa nad vrcholy asf altového granulátu – valivý odpor by sa mal znížiť,“hovorí. „Valivý odpor je väčšinou strata energie v dôsledku deformácie materiálu – energia potrebná na stlačenie pneumatiky, keď sa prevaľuje po zemi.
„Je tu však aj valivý odpor spôsobený priľnavosťou, lepivosťou gumy na povrchu,“dodáva. „Adhézne sily sú oveľa menšie ako strata z deformácie. Napriek tomu sa guma a cesta spájajú na molekulárnej úrovni v kontaktnej náplasti. Väzba je tým silnejšia, čím dlhšia je doba zotrvania – to znamená, že čím pomalšia jazda, tým silnejšia je adhézia. Táto časť valivého odporu sa zníži, ak je medzi pneumatikou a vozovkou uvoľňovací prostriedok [voda]. Mokrá pneumatika je menej lepkavá. Voda bráni lepeniu v kontaktnej náplasti.'
Zdá sa teda, že vlhká cesta vytvára menší valivý odpor, vďaka čomu ste rýchlejší. Ale počkaj chvíľu…
„Voda má ešte jeden vplyv na cestu,“hovorí vorm Walde. „Všetko uvedené platí len pre rovnaké teploty. V praxi voda ochladzuje pneumatiku a vozovku. Chladnejšia pneumatika má vyšší valivý odpor. To pôsobí proti účinku menšieho valivého odporu v dôsledku menšej adhézie. Je tu ešte jeden faktor, ktorý treba zvážiť – ak je vodný film dostatočne hrubý na to, aby pokryl asf alt, pneumatika musí vodu vytlačiť. V tomto prípade je odpor vyšší.‘
Hľadanie sladkého miesta
Vonku jeden slávny časovkár nepochybuje o najlepších podmienkach. Graeme Obree bol dvakrát majstrom sveta v individuálnom prenasledovaní a dvojnásobným držiteľom rekordu v hodinovej vzdialenosti a je to muž známy svojim analytickým prístupom. „Keď čakáte na lejak a je pokoj – to je tá sladká bodka,“hovorí. „Tri dokonalé podmienky sú vysoká teplota, vysoká vlhkosť a nízky atmosférický tlak. Rýchlejšie bývajú vlhké letné večery, kedy vo vzduchu takmer cítiť vodu. Takéto podmienky sa nedostanú často, a keď sa spoja, je to ako „wow“, získate najlepšiu formu sezóny. To je noc, kedy by ste mali používať svoje najrýchlejšie kolesá.‘
Samozrejme, nikto vás nebude obviňovať, ak vás búrlivá predpoveď zdrží mimo bicykla, ale opäť by sa možno oplatilo ísť na rýchlu jazdu.
