Mokré podmínky mohou být to poslední, co byste při plánování jízdy chtěli, ale pokud je vaším cílem maximální rychlost, nemusí to být tak špatné
Je spousta rozumných důvodů, proč se vyhnout jízdě, když předpověď hlásí déšť. Je to zrádné, může to být jen trochu nešťastné a vaše kolo se zanese špínou ze silnice. Ale pokud dosáhnete maximální rychlosti během sportu nebo nastavíte časovky na svůj program, možná budete chtít naplánovat svůj útok přesně na dobu, kdy jsou mraky nejhrozivější.
Existují různé teorie o tom, jaká kombinace atmosférických podmínek vám umožní šlapat na vašem stroji co nejrychleji, a existují důkazy, že když je mokro nebo má být mokré, je nejvyšší čas pro maximální rychlost. Ale nikdy ti, kteří by jen seděli a klidně to přijali, Cyklista se rozhodl, že je čas získat nějaké vědecké ověření, které by doplnil dohady.
Pokud jde o rychlost na kole, věci závisí na aerodynamice a v tomto případě na tom, jak atmosférické podmínky ovlivňují, jak snadno se můžete prosekat vzduchem.
Andy Ruina, profesor mechanického a leteckého inženýrství na Cornell University, vysvětluje: „Víme, že odpor vzduchu je hlavní brzdou jezdce na kole. Je to zhruba úměrné hustotě vzduchu a druhé mocnině rychlosti. Hustota vzduchu je menší při nižším tlaku [proto se ve vysoké nadmořské výšce dělají rychlostní rekordy poháněné člověkem] a při vyšší vlhkosti a při vyšší teplotě. Vztlak letadla má podobné měřítko, takže letadla potřebují v horkých vlhkých dnech delší dráhy.‘
Bez seriózních terénních úprav můžete jen málo udělat se zvýšením nadmořské výšky vašeho soukromého okruhu TT o několik tisíc metrů, ale barometrický tlak, vlhkost a teplota kolísají, a pokud hledáte optimální kombinaci nízkého tlaku, vysoké vlhkosti a vysoké teploty – shodují se, když je ve vzduchu bouřka.
Chris Yu, inženýr aerodynamiky a výzkumu a vývoje ve Specialized, přebírá příběh: „Odporná síla na jezdce bude nižší se zvýšenou vlhkostí a nízkým barometrickým tlakem, ale účinky jsou malé. V extrémních podmínkách, například po bouřce, však mohou být celkem dost velké na to, aby vykazovaly znatelný rozdíl.“Otázka zní: kolik?
Věda
Vyhrabte své staré učebnice a možná najdete tuto rovnici: hustota vzduchu (rho)=tlak / (konstanta plynu x teplota). Jinými slovy, hustota vzduchu je úměrná tlaku vzduchu a nepřímo úměrná teplotě. Chcete-li tedy těžit z nízké hustoty vzduchu (a minimálního odporu), potřebujete nízký tlak a vysoké teploty. Kromě toho vysoká úroveň vlhkosti (vodní páry) ve vzduchu snižuje jeho hustotu, protože molekuly vody (vyrobené z vodíku a kyslíku) jsou lehčí než molekuly kyslíku a dusíku, které tvoří většinu objemu vzduchu.(Předchozí rovnice stále platí pro vlhký vzduch, přičemž plynová konstanta je větší – snižuje hustotu vzduchu.)
Pro výpočet rychlosti (v) pro jezdce šlapajícího s konstantním výkonem (P), s konstantou odporu c, ve vzduchu s hustotou rho platí rovnice: v=3√(P/(c x rho)). Protože tlak je na spodní části zlomku, pokud jej snížíte, rychlost se zvýší, jak bychom očekávali. Ale co to znamená na silnici?
Ruina říká: ‚Zhruba, pokud snížíte rho [tlak vzduchu] o 10 %, můžete zvýšit průměrnou rychlost asi o 3 %. To samozřejmě zanedbává, že jezdec nemusí mít k dispozici stejný výkon (P) při nižším tlaku, vyšší teplotě a vyšší vlhkosti. Kromě toho může být valivý odpor ovlivněn vlhkostí vozovky.‘
Skutečně. Nízké barometrické tlaky se často shodují s nestálým nebo bouřlivým počasím a přinášejí další komplikace spojené s vodou. Zatímco aerodynamický odpor tvoří 80–90 % odporu rychle jedoucího jezdce, valivý odpor způsobený přejezdem kola nad zemí také ubírá energii a rychlost. Intuitivně by se dalo předpokládat, že voda vytváří větší tření a zpomaluje vás. Ne tak říká Wolf vorm Walde z pneumatik Continental.
„Pokud je povrch pouze impregnován tenkým vodním filmem – protože voda nestoupá nad vrcholky asf altového granulátu – měl by se valivý odpor snížit,“říká. „Valivý odpor je většinou ztráta energie v důsledku deformace materiálu – energie potřebná ke zmáčknutí pneumatiky, když se převaluje po zemi.
‘Existuje však také valivý odpor způsobený adhezí, lepivostí gumy na povrchu,‘dodává. „Adhezivní síly jsou mnohem menší než ztráta z deformace. Přesto se guma a vozovka pojí na molekulární úrovni v kontaktní ploše. Spojení je tím silnější, čím delší je doba prodlevy – to znamená, že čím pomaleji jedete, tím silnější je adheze. Tato část valivého odporu se snižuje, pokud je mezi pneumatikou a vozovkou uvolňovací prostředek [voda]. Mokrá pneumatika je méně lepivá. Voda brání spojení v kontaktní náplasti.'
Zdá se tedy, že vlhká vozovka vytváří menší valivý odpor, takže jste rychlejší. Ale počkejte chvíli…
‚Voda má na silnici ještě jeden vliv,‘říká vorm Walde. „Vše výše uvedené platí pouze pro stejné teploty. V praxi voda ochlazuje pneumatiku a vozovku. Chladnější pneumatika má vyšší valivý odpor. To působí proti účinku menšího valivého odporu v důsledku menší adheze. Je zde ještě jeden faktor, který je třeba vzít v úvahu – pokud je vodní film dostatečně silný, aby pokryl asf alt, pneumatika musí vodu vytlačit. V tomto případě je odpor vyšší.‘
Hledání sladkého místa
Venku na silnici nepochybuje jeden slavný časovkář o těch nejlepších podmínkách. Graeme Obree byl dvakrát mistrem světa v individuálním pronásledování a dvojnásobným držitelem rekordu v hodinové vzdálenosti a je to muž známý svým analytickým přístupem. „Když čekáte na liják a je klid – to je ta sladká tečka,“říká. „Tři dokonalé podmínky jsou vysoká teplota, vysoká vlhkost a nízký atmosférický tlak. Rychlejší bývají vlhké letní večery, kdy je ve vzduchu téměř cítit voda. Takové podmínky se vám moc často nedostávají, a když se sejdou, je to jako „wow“, získáte nejlepší formu sezóny. To je noc, kdy byste měli používat svá nejrychlejší kola.‘
Samozřejmě, že vás nikdo nebude obviňovat, pokud vás bouřlivá předpověď zdrží mimo motorku, ale na druhou stranu, možná by stálo za to vyrazit na rychlou jízdu.
