Keadaan basah mungkin perkara terakhir yang anda inginkan apabila anda merancang perjalanan anda, tetapi jika kelajuan tertinggi adalah matlamat anda, ia mungkin tidak terlalu teruk
Terdapat banyak sebab yang munasabah untuk mengelak menunggang apabila ramalan mengatakan hujan. Ia khianat, boleh menjadi sedikit sengsara dan basikal anda diliputi oleh kotoran jalan raya. Tetapi jika mencapai kelajuan tertinggi semasa sukan atau menetapkan ciri PB percubaan masa pada agenda anda, anda mungkin mahu merancang serangan anda tepat pada masa awan berada pada tahap paling mengancam.
Terdapat pelbagai teori tentang gabungan keadaan atmosfera yang membolehkan anda mengayuh mesin anda dengan paling pantas, dan terdapat bukti bahawa apabila ia basah, atau hampir basah, adalah masa utama untuk kelajuan maksimum. Tetapi jangan sekali-kali mereka hanya berdiam diri dan menerimanya dengan tenang, Cyclist memutuskan sudah tiba masanya untuk mendapatkan pengesahan saintifik untuk menambah sangkaan.
Tidak dapat dielakkan dalam hal halaju basikal, perkara bergantung pada aerodinamik, dan dalam kes ini bagaimana keadaan atmosfera mempengaruhi betapa mudahnya anda boleh memotong udara.
Andy Ruina, profesor kejuruteraan mekanikal dan aeroangkasa di Universiti Cornell, menjelaskan: ‘Kami tahu bahawa daya seret udara adalah seretan utama pada penunggang basikal. Ia berkadar kira-kira dengan ketumpatan udara dan kelajuan kuasa dua. Ketumpatan udara adalah kurang pada tekanan yang lebih rendah [oleh itu mengapa rekod kelajuan dikuasakan manusia dilakukan pada altitud tinggi] dan pada kelembapan yang lebih tinggi dan pada suhu yang lebih tinggi. Lif kapal terbang mempunyai penskalaan yang sama jadi kapal terbang memerlukan landasan yang lebih panjang pada hari-hari lembap yang panas.’
Tanpa landskap yang serius, tidak banyak yang boleh anda lakukan untuk meningkatkan ketinggian litar TT peribadi anda beberapa ribu meter, tetapi tekanan barometrik, kelembapan dan suhu berubah-ubah, dan jika anda sedang mencari kombinasi optimum tekanan rendah, kelembapan tinggi dan suhu tinggi – ia bertepatan apabila terdapat ribut di udara.
Chris Yu, jurutera aerodinamik dan R&D di Specialized, mengambil kisah: ‘Daya seretan pada penunggang akan lebih rendah dengan peningkatan kelembapan dan tekanan barometrik yang rendah, tetapi kesannya kecil. Walau bagaimanapun, dalam keadaan yang melampau, seperti selepas ribut, ia mungkin cukup besar secara keseluruhan untuk menunjukkan perbezaan yang ketara.’ Persoalannya ialah: berapa banyak?
Ilmu pengetahuan
Korek buku sekolah lama anda dan anda mungkin dapati persamaan ini: ketumpatan udara (rho)=tekanan / (pemalar gas x suhu). Dengan kata lain, ketumpatan udara adalah berkadar dengan tekanan udara dan berkadar songsang dengan suhu. Jadi untuk mendapat manfaat daripada ketumpatan udara rendah (dan seretan minimum), anda mahukan tekanan rendah dan suhu tinggi. Di samping itu, tahap kelembapan yang tinggi (wap air) di udara mengurangkan ketumpatannya kerana molekul air (diperbuat daripada hidrogen dan oksigen) lebih ringan daripada molekul oksigen dan nitrogen yang membentuk sebahagian besar isipadu udara.(Persamaan sebelumnya masih digunakan untuk udara lembap, dengan pemalar gas lebih besar – mengurangkan ketumpatan udara.)
Untuk mengira kelajuan (v) bagi penunggang mengayuh dengan kuasa malar (P), dengan pemalar seret c, dalam udara dengan ketumpatan rho, persamaannya ialah: v=3√(P/(c x rho))). Oleh kerana tekanan berada di bahagian bawah pecahan, jika anda menurunkannya, kelajuan meningkat, seperti yang kami jangkakan. Tetapi apakah maksudnya di jalan raya?
Ruina berkata, ‘Secara kasar, jika anda mengurangkan rho [tekanan udara] sebanyak 10% anda boleh meningkatkan kelajuan purata kira-kira 3%. Ini mengabaikan, sudah tentu, bahawa penunggang mungkin tidak mempunyai kuasa yang sama (P) pada tekanan yang lebih rendah, suhu yang lebih tinggi dan kelembapan yang lebih tinggi. Di samping itu, rintangan berguling mungkin dipengaruhi oleh kebasahan turapan.’
Memang. Tekanan barometrik yang rendah selalunya bertepatan dengan cuaca yang tidak menentu atau ribut dan membawa komplikasi tambahan air. Walaupun seretan aerodinamik membentuk 80-90% rintangan kepada penunggang yang bergerak pantas, rintangan guling yang disebabkan oleh laluan basikal di atas tanah juga mengurangkan tenaga dan kelajuan. Secara intuitif seseorang mungkin menganggap bahawa air menimbulkan lebih banyak geseran dan melambatkan anda. Tidak begitu kata Wolf vorm Walde dari tayar Continental.
‘Jika permukaan hanya diresapi dengan lapisan air nipis – kerana air tidak naik di atas puncak butiran asf alt – rintangan bergolek harus dikurangkan,’ katanya. 'Rintangan bergolek kebanyakannya kehilangan tenaga akibat ubah bentuk bahan – tenaga yang diperlukan untuk membolak-balikkan tayar semasa ia bergolek di atas tanah.
‘Namun terdapat juga rintangan berguling kerana lekatan, kelekitan getah pada permukaan,’ tambahnya. 'Daya pelekat adalah jauh lebih kecil daripada kehilangan daripada ubah bentuk. Namun, ikatan getah dan jalan pada tahap molekul dalam tampalan sentuhan. Ikatan lebih kuat semakin lama masa tinggal - ini bermakna semakin perlahan menunggang, semakin kuat lekatannya. Bahagian rintangan guling ini berkurangan jika terdapat agen pelepas [air] antara tayar dan jalan. Tayar basah kurang melekat. Air menghalang ikatan dalam tampalan sentuhan.’
Jadi nampaknya jalan yang lembap menghasilkan kurang rintangan berguling, menjadikan anda lebih pantas. Tetapi tunggu sebentar…
‘Ada satu lagi kesan air di jalan raya,’ kata vorm Walde. 'Semua di atas hanya benar untuk suhu yang sama. Dalam amalan, air menyejukkan tayar dan jalan ke bawah. Tayar yang lebih sejuk mempunyai rintangan guling yang lebih tinggi. Ini mengimbangi kesan rintangan gelek yang kurang disebabkan oleh lekatan yang kurang. Terdapat satu lagi faktor yang perlu dipertimbangkan – jika filem air cukup tebal untuk menutup asf alt, tayar perlu menyesarkan air. Dalam kes ini rintangan lebih tinggi.’
Mencari keseronokan
Di dalam perjalanan, seorang penyenarai masa yang terkenal tidak ragu-ragu tentang keadaan terbaik. Graeme Obree adalah juara dunia pengejaran individu dua kali dan pemegang rekod jarak satu jam dua kali, dan merupakan seorang yang terkenal dengan pendekatan analisisnya. 'Apabila anda sedang menunggu hujan lebat dan ia tenang - itulah titik manisnya, ' katanya. 'Tiga keadaan sempurna ialah suhu tinggi, kelembapan tinggi dan tekanan atmosfera rendah. Petang musim panas yang lembap cenderung lebih cepat, apabila anda hampir dapat menghidu air di udara. Anda tidak mendapat syarat tersebut dengan kerap, dan apabila ia bersatu ia seperti "wow", anda mendapat bentuk terbaik anda pada musim ini. Itulah malam apabila anda perlu menggunakan roda terpantas anda.’
Sudah tentu, tiada siapa yang akan menyalahkan anda jika ramalan ribut menghalang anda daripada menaiki basikal anda, tetapi sekali lagi, ia mungkin berbaloi untuk menaiki kenderaan dengan pantas.
