Οι υγρές συνθήκες μπορεί να είναι το τελευταίο πράγμα που θέλετε όταν σχεδιάζετε τη βόλτα σας, αλλά αν ο στόχος σας είναι η τελική ταχύτητα, μπορεί να μην είναι τόσο άσχημα
Υπάρχουν πολλοί λογικοί λόγοι για να αποφύγετε την ιππασία όταν η πρόβλεψη λέει βροχή. Είναι ύπουλο, μπορεί να είναι λίγο άθλιο και το ποδήλατό σας καλύπτεται από βρωμιά του δρόμου. Ωστόσο, εάν η τελική ταχύτητα κατά τη διάρκεια ενός αθλητικού παιχνιδιού ή ο καθορισμός μιας χρονομέτρησης χαρακτηριστικών PB στην ατζέντα σας, μπορεί να θέλετε να σχεδιάσετε την επίθεσή σας ακριβώς για την ώρα που τα σύννεφα είναι πιο απειλητικά.
Υπάρχουν διάφορες θεωρίες σχετικά με το ποιος συνδυασμός ατμοσφαιρικών συνθηκών σας επιτρέπει να κάνετε πετάλι στο μηχάνημά σας με τον ταχύτερο δυνατό ρυθμό, και υπάρχουν ενδείξεις ότι όταν είναι βρεγμένο ή πρόκειται να είναι βρεγμένο, είναι η πρώτη στιγμή για μέγιστες ταχύτητες. Αλλά ποτέ κανείς να μην κάτσει και να το αποδεχτεί ήρεμα, ο Ποδηλάτης αποφάσισε ότι ήρθε η ώρα να λάβει κάποια επιστημονική επαλήθευση για να προσθέσει στην εικασία.
Αναπόφευκτα όσον αφορά την ταχύτητα σε ένα ποδήλατο, τα πράγματα εξαρτώνται από την αεροδυναμική, και σε αυτήν την περίπτωση το πώς οι ατμοσφαιρικές συνθήκες επηρεάζουν το πόσο εύκολα μπορείς να περάσεις στον αέρα.
Ο Andy Ruina, καθηγητής μηχανολογίας και αεροδιαστημικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Cornell, εξηγεί: «Γνωρίζουμε ότι η δύναμη έλξης του αέρα είναι η κύρια έλξη για έναν αναβάτη ποδηλάτου. Είναι περίπου ανάλογο με την πυκνότητα του αέρα και την ταχύτητα στο τετράγωνο. Η πυκνότητα του αέρα είναι μικρότερη σε χαμηλότερη πίεση [εξ ου και γιατί τα αρχεία ταχύτητας με ανθρώπινη ενέργεια γίνονται σε μεγάλο υψόμετρο] και σε υψηλότερη υγρασία και σε υψηλότερη θερμοκρασία. Η ανύψωση αεροπλάνου έχει παρόμοια κλιμάκωση, επομένως τα αεροπλάνα χρειάζονται μεγαλύτερους διαδρόμους προσγείωσης στις ζεστές μέρες με υγρασία.»
Χωρίς κάποιο σοβαρό εξωραϊσμό, δεν μπορείτε να κάνετε πολλά για να αυξήσετε το υψόμετρο του ιδιωτικού κυκλώματος TT κατά μερικές χιλιάδες μέτρα, αλλά η βαρομετρική πίεση, η υγρασία και η θερμοκρασία κυμαίνονται και αν αναζητάτε τον βέλτιστο συνδυασμό χαμηλής πίεσης, υψηλής υγρασίας και υψηλής θερμοκρασίας – συμπίπτουν όταν υπάρχει καταιγίδα στον αέρα.
Ο Chris Yu, μηχανικός αεροδυναμικής και R&D στο Specialized, αναλαμβάνει την ιστορία: «Η δύναμη έλξης στον αναβάτη θα είναι χαμηλότερη με αυξημένη υγρασία και χαμηλή βαρομετρική πίεση, αλλά τα αποτελέσματα είναι μικρά. Σε ακραίες συνθήκες, ωστόσο, όπως μετά από μια καταιγίδα, μπορεί να είναι αρκετά μεγάλα συνολικά ώστε να παρουσιάζουν αισθητή διαφορά.» Το ερώτημα είναι: πόσο;
Η επιστήμη
Ανακαλύψτε τα παλιά σας σχολικά βιβλία και μπορεί να βρείτε αυτήν την εξίσωση: πυκνότητα αέρα (rho)=πίεση / (σταθερά αερίου x θερμοκρασία). Με άλλα λόγια, η πυκνότητα του αέρα είναι ανάλογη της πίεσης του αέρα και αντιστρόφως ανάλογη της θερμοκρασίας. Έτσι, για να επωφεληθείτε από τη χαμηλή πυκνότητα αέρα (και την ελάχιστη αντίσταση), θέλετε χαμηλή πίεση και υψηλές θερμοκρασίες. Επιπλέον, τα υψηλά επίπεδα υγρασίας (υδροατμοί) στον αέρα μειώνουν την πυκνότητά του επειδή τα μόρια του νερού (από υδρογόνο και οξυγόνο) είναι ελαφρύτερα από τα μόρια οξυγόνου και αζώτου που αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος του όγκου του αέρα.(Η προηγούμενη εξίσωση εξακολουθεί να ισχύει για τον υγρό αέρα, με τη σταθερά του αερίου να είναι μεγαλύτερη – μειώνοντας την πυκνότητα του αέρα.)
Για να υπολογίσετε την ταχύτητα (v) για έναν αναβάτη που κάνει πετάλι με σταθερή ισχύ (P), με σταθερά οπισθέλκουσας c, σε αέρα με πυκνότητα rho, η εξίσωση είναι: v=3√(P/(c x rho)). Επειδή η πίεση είναι στο κάτω μέρος του κλάσματος, αν τη μειώσετε, η ταχύτητα αυξάνεται, όπως θα περιμέναμε. Αλλά τι σημαίνει αυτό στο δρόμο;
Η Ruina λέει, «Χονδρικά, εάν μειώσετε την rho [πίεση αέρα] κατά 10%, μπορείτε να αυξήσετε τη μέση ταχύτητα κατά περίπου 3%. Αυτό αγνοεί, φυσικά, ότι ένας αναβάτης μπορεί να μην έχει διαθέσιμη την ίδια ισχύ (P) σε χαμηλότερη πίεση, υψηλότερη θερμοκρασία και υψηλότερη υγρασία. Επιπλέον, η αντίσταση κύλισης μπορεί να επηρεαστεί από την υγρασία του οδοστρώματος.»
Μάλιστα. Οι χαμηλές βαρομετρικές πιέσεις συχνά συμπίπτουν με άστατο ή θυελλώδη καιρό και προκαλούν την πρόσθετη επιπλοκή του νερού. Ενώ η αεροδυναμική αντίσταση αποτελεί το 80-90% της αντίστασης σε έναν αναβάτη που ταξιδεύει γρήγορα, η αντίσταση κύλισης που προκαλείται από το πέρασμα του ποδηλάτου πάνω από το έδαφος μειώνει επίσης την ενέργεια και την ταχύτητα. Διαισθητικά θα μπορούσε κανείς να υποθέσει ότι το νερό δημιουργεί περισσότερη τριβή και σας επιβραδύνει. Δεν λέει έτσι η Wolf vorm Walde από ελαστικά Continental.
«Αν η επιφάνεια είναι απλώς εμποτισμένη με μια λεπτή μεμβράνη νερού - καθώς το νερό δεν ανεβαίνει πάνω από τις κορυφές του κόκκου ασφάλτου - η αντίσταση κύλισης θα πρέπει να μειωθεί», λέει. «Η αντίσταση κύλισης είναι ως επί το πλείστον απώλεια ενέργειας λόγω παραμόρφωσης υλικού – η ενέργεια που απαιτείται για να συνθλίψει το ελαστικό καθώς κυλά πάνω από το έδαφος.
«Ωστόσο υπάρχει και αντίσταση κύλισης λόγω πρόσφυσης, κολλώδους ελαστικού στην επιφάνεια», προσθέτει. «Οι συγκολλητικές δυνάμεις είναι πολύ μικρότερες από την απώλεια από την παραμόρφωση. Ακόμα, το καουτσούκ και ο δρόμος συνδέονται σε μοριακό επίπεδο στο έμπλαστρο επαφής. Η συγκόλληση είναι ισχυρότερη όσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος παραμονής – αυτό σημαίνει ότι όσο πιο αργά οδηγεί κανείς, τόσο ισχυρότερη είναι η πρόσφυση. Αυτό το μέρος της αντίστασης κύλισης μειώνεται εάν υπάρχει ένας παράγοντας απελευθέρωσης [νερό] μεταξύ ελαστικού και δρόμου. Ένα βρεγμένο ελαστικό είναι λιγότερο κολλώδες. Το νερό εμποδίζει τη συγκόλληση στο έμπλαστρο επαφής.'
Φαίνεται λοιπόν ότι ένας υγρός δρόμος δημιουργεί λιγότερη αντίσταση κύλισης, με αποτέλεσμα να είστε πιο γρήγοροι. Αλλά περίμενε ένα λεπτό…
«Υπάρχει άλλη μια επίδραση του νερού στο δρόμο», λέει ο vorm Walde. «Όλα τα παραπάνω ισχύουν μόνο για τις ίδιες θερμοκρασίες. Στην πράξη, το νερό δροσίζει το ελαστικό και το δρόμο προς τα κάτω. Ένα πιο ψυχρό ελαστικό έχει μεγαλύτερη αντίσταση κύλισης. Αυτό εξουδετερώνει την επίδραση της μικρότερης αντίστασης κύλισης λόγω μικρότερης πρόσφυσης. Υπάρχει ένας άλλος παράγοντας που πρέπει να λάβετε υπόψη – εάν η μεμβράνη νερού είναι αρκετά παχιά για να καλύψει την άσφαλτο, το ελαστικό πρέπει να εκτοπίσει το νερό. Σε αυτήν την περίπτωση η αντίσταση είναι υψηλότερη.'
Βρίσκοντας το γλυκό σημείο
Στο δρόμο, ένας διάσημος χρονοτριάλτης δεν έχει καμία αμφιβολία για τις καλύτερες συνθήκες. Ο Graeme Obree ήταν δύο φορές παγκόσμιος πρωταθλητής ατομικής καταδίωξης και δύο φορές κάτοχος του ρεκόρ απόστασης μιας ώρας και είναι ένας άνθρωπος γνωστός για την αναλυτική του προσέγγιση. «Όταν περιμένεις μια νεροποντή και είναι ήρεμη – αυτό είναι το γλυκό σημείο», λέει. «Οι τρεις ιδανικές συνθήκες είναι η υψηλή θερμοκρασία, η υψηλή υγρασία και η χαμηλή ατμοσφαιρική πίεση. Τα υγρά καλοκαιρινά βράδια τείνουν να είναι πιο γρήγορα, όταν μπορείτε σχεδόν να μυρίσετε το νερό στον αέρα. Δεν έχεις αυτές τις συνθήκες πολύ συχνά, και όταν έρχονται μαζί είναι σαν «ουάου», έχεις την καλύτερη φόρμα της σεζόν. Αυτή είναι η νύχτα που πρέπει να χρησιμοποιήσετε τους πιο γρήγορους τροχούς σας.»
Φυσικά, κανείς δεν θα σας κατηγορήσει αν μια θυελλώδης πρόβλεψη σας κρατήσει μακριά από το ποδήλατό σας, αλλά και πάλι, ίσως αξίζει να πάτε για μια γρήγορη βόλτα τελικά.
