Märg olud võivad olla viimane asi, mida oma sõidu planeerimisel soovid, kuid kui teie eesmärk on ülim kiirus, ei pruugi see nii halb olla
Kui ilmaprognoos ütleb vihma, ratsutamise vältimiseks on palju mõistlikke põhjuseid. See on reetlik, võib olla veidi õnnetu ja teie jalgratas kattub teeräpaga. Kui aga saavutate tippkiiruse sportimise ajal või võtate oma päevakorda ajaproovi PB funktsioonid, võiksite planeerida oma rünnaku täpselt ajale, mil pilved on kõige ohtlikumad.
On erinevaid teooriaid selle kohta, milline atmosfääritingimuste kombinatsioon võimaldab teil oma masinat kõige kiiremini pedaalida, ja on tõendeid selle kohta, et kui see on märg või peagi märjaks saamas, on parim aeg maksimaalse kiiruse saavutamiseks. Kuid jalgrattur, kes ei peaks kunagi lihts alt istuma ja sellega rahulikult leppima, otsustas, et on aeg saada oletustele lisamiseks teaduslikku kinnitust.
Jalgratta kiiruse puhul sõltuvad asjad paratamatult aerodünaamikast ja antud juhul sellest, kuidas atmosfääritingimused mõjutavad õhust läbilõikamist.
Andy Ruina, Cornelli ülikooli mehaanika- ja kosmosetehnika professor, selgitab: „Me teame, et õhutakistusjõud on jalgrattasõitja peamine takistus. See on ligikaudu võrdeline õhu tiheduse ja kiiruse ruuduga. Õhu tihedus on väiksem madalamal rõhul [sellepärast tehakse inimjõul kiirusrekordeid suurel kõrgusel] ning kõrgemal õhuniiskusel ja kõrgemal temperatuuril. Lennuki tõsteseadme mastaap on sarnane, nii et lennukid vajavad kuumadel niisketel päevadel pikemaid lennuradasid.’
Ilma tõsise haljastuseta ei saa te oma privaatse TT-ringi kõrguse mõne tuhande meetri võrra tõsta, kuid õhurõhk, niiskus ja temperatuur kõikuvad ning kui otsite optimaalset kombinatsiooni madal rõhk, kõrge õhuniiskus ja kõrge temperatuur – need langevad kokku siis, kui õhus on tormi.
Chris Yu, Specializedi aerodünaamika ning teadus- ja arendustegevuse insener, võtab jutu juurde: „Ratturile mõjuv tõmbejõud on suurenenud niiskuse ja madala õhurõhu korral väiksem, kuid mõju on väike. Ekstreemsetes tingimustes, näiteks pärast tormi, võivad need kokkuvõttes olla piisav alt suured, et näha märgatavat erinevust.’ Küsimus on: kui palju?
Teadus
Kaevake välja oma vanad kooliraamatud ja võite leida järgmise võrrandi: õhutihedus (rho)=rõhk / (gaasi konstant x temperatuur). Teisisõnu, õhu tihedus on võrdeline õhurõhuga ja pöördvõrdeline temperatuuriga. Seega, et saada kasu madalast õhutihedusest (ja minimaalsest takistusest), on vaja madalat rõhku ja kõrgeid temperatuure. Lisaks vähendab kõrge õhuniiskuse (veeauru) tase õhus selle tihedust, kuna veemolekulid (koosnevad vesinikust ja hapnikust) on kergemad kui hapniku- ja lämmastikumolekulid, mis moodustavad suurema osa õhu mahust.(Eelmine võrrand kehtib endiselt niiske õhu kohta, kusjuures gaasikonstant on suurem, vähendades õhutihedust.)
Kiiruse (v) arvutamiseks konstantse võimsusega (P), takistuskonstandiga c, õhus tihedusega rho, on võrrand: v=3√(P/(c x rho))). Kuna rõhk on murdosa põhjas, suureneb selle vähendamisel kiirus, nagu me eeldamegi. Aga mida see maanteel tähendab?
Ruina ütleb: "Ligikaudu, kui alandate rho [õhurõhku] 10%, saate keskmist kiirust suurendada umbes 3%. See jätab muidugi tähelepanuta, et sõitjal ei pruugi olla sama võimsust (P) madalama rõhu, kõrgema temperatuuri ja niiskuse korral. Lisaks võib veeretakistust mõjutada teekatte märg.’
Tõepoolest. Madal õhurõhk langeb sageli kokku rahutu või tormise ilmaga ja toob kaasa vee täiendava komplikatsiooni. Kui kiirelt liikuvale sõitjale moodustab aerodünaamiline takistus 80-90% takistusest, siis ratta maapinnast läbisõidust tingitud veeretakistus võtab energiat ja kiirust ka maha. Intuitiivselt võib eeldada, et vesi tekitab rohkem hõõrdumist ja aeglustab. Mitte nii ütleb Wolf vorm Walde Continentali rehvidest.
‘Kui pind on lihts alt immutatud õhukese veekilega – kuna vesi ei tõuse asfaldigranulaadi tippudest kõrgemale –, tuleks veeretakistust vähendada,” ütleb ta. „Veeretakistus on enamasti materjali deformatsioonist tingitud energiakadu – energia, mis on vajalik rehvi muljumiseks, kui see üle maapinna veereb.
„Samas on ka veeretakistus, mis tuleneb haardumisest ja kummi pinnale kleepumisest,” lisab ta. "Kleepumisjõud on palju väiksemad kui deformatsioonikadu. Siiski on kumm ja tee side kontaktplaastris molekulaarsel tasemel. Liimimine on seda tugevam, mida pikem on viivitusaeg – see tähendab, et mida aeglasem sõit, seda tugevam on haardumine. See osa veeretakistusest väheneb, kui rehvi ja tee vahele jääb eraldusaine [vesi]. Märg rehv on vähem kleepuv. Vesi takistab kleepumist kontaktplaastris.'
Nii tundub, et niiske tee tekitab väiksema veeretakistuse, muutes teid kiiremaks. Aga oota natuke…
„Teel on veel üks vee mõju,“ütleb vorm Walde. Kõik ül altoodu kehtib ainult samade temperatuuride kohta. Praktikas jahutab vesi rehvi ja teed allapoole. Jahedamal rehvil on suurem veeretakistus. See tasakaalustab väiksema veeretakistuse mõju väiksema haarduvuse tõttu. Arvestada tuleb veel ühe teguriga – kui veekile on asfaldi katmiseks piisav alt paks, peab rehv vee välja tõrjuma. Sel juhul on takistus suurem.’
Armasa koha leidmine
Teel olles ei kahtle üks kuulus ajasõitja parimates tingimustes. Graeme Obree oli kahel korral individuaalse jälitussõidu maailmameister ja kahekordne ühe tunni distantsi rekordi omanik ning on mees, kes on tuntud oma analüütilise lähenemise poolest. "Kui ootate vihmasadu ja on vaikne, on see magus koht," ütleb ta. "Kolm täiuslikku tingimust on kõrge temperatuur, kõrge õhuniiskus ja madal õhurõhk. Niisked suveõhtud kipuvad olema kiiremad, kui õhus on peaaegu tunda vee lõhna. Selliseid tingimusi ei teki väga sageli ja kui need kokku tulevad, on nagu "vau", saavutate oma hooaja parima vormi. See on öö, mil peaksite kasutama oma kiireimaid rattaid.’
Muidugi, keegi ei süüdista teid, kui tormine ilmaprognoos teid rattast eemale hoiab, kuid võib-olla tasub lõpuks siiski kiiresti sõita.
