Nat toestande is dalk die laaste ding wat jy wil hê wanneer jy jou rit beplan, maar as uiteindelike spoed jou doelwit is, is dit dalk nie so erg nie
Daar is baie verstandige redes om te vermy om te ry wanneer die voorspelling reën sê. Dit is verraderlik, kan net 'n bietjie ellendig wees en jou fiets word bedek met padvuil. Maar as jy topspoed bereik tydens 'n sport of 'n tydtoets PB-kenmerke op jou agenda stel, wil jy dalk jou aanval beplan vir presies die tyd wanneer die wolke op hul mees bedreigendste is.
Daar is verskeie teorieë oor watter kombinasie van atmosferiese toestande jou toelaat om jou masjien op sy heel vinnigste te trap, en daar is bewyse dat wanneer dit nat is, of op die punt om nat te word, die beste tyd is vir maksimum spoed. Maar nooit iemand om net terug te sit en dit kalm te aanvaar nie, het Fietsryer besluit dit is tyd om 'n bietjie wetenskaplike verifikasie te kry om by die vermoede te voeg.
Onvermydelik waar snelheid op 'n fiets betrokke is, hang dinge af van aerodinamika, en in hierdie geval hoe atmosferiese toestande beïnvloed hoe maklik jy deur die lug kan sny.
Andy Ruina, professor in meganiese en lugvaart-ingenieurswese aan die Cornell Universiteit, verduidelik: 'Ons weet dat lugsleepkrag die grootste teenstand op 'n fietsryer is. Dit is min of meer eweredig aan die digtheid van lug en die spoed kwadraat. Die digtheid van lug is minder by laer druk [dus hoekom mensgedrewe spoedrekords op hoë hoogte gedoen word] en by hoër humiditeit en hoër temperatuur. Vliegtuighysbak het soortgelyke skaal so vliegtuie benodig langer aanloopbane op warm vogtige dae.’
Sonder 'n paar ernstige landskap, is daar min wat jy kan doen om die hoogte van jou private TT-kring met 'n paar duisend meter te verhoog, maar barometriese druk, humiditeit en temperatuur fluktueer, en as jy op soek is na die optimum kombinasie van lae druk, hoë humiditeit en hoë temperatuur – dit val saam wanneer daar 'n storm in die lug is.
Chris Yu, aërodinamika en R&D-ingenieur by Specialized, neem die storie op: 'Die sleepkrag op die ruiter sal laer wees met verhoogde humiditeit en lae barometriese druk, maar die effekte is klein. In uiterste toestande, soos ná 'n storm, kan hulle egter in totaal groot genoeg wees om 'n merkbare verskil te toon.’ Die vraag is: hoeveel?
Die wetenskap
Graf jou ou skoolboeke uit en jy sal dalk hierdie vergelyking vind: lugdigtheid (rho)=druk / (gaskonstante x temperatuur). Met ander woorde, lugdigtheid is eweredig aan lugdruk en omgekeerd eweredig aan temperatuur. Om dus voordeel te trek uit lae lugdigtheid (en minimum weerstand), wil jy lae druk en hoë temperature hê. Boonop verminder hoë vlakke van humiditeit (waterdamp) in die lug die digtheid daarvan omdat watermolekules (gemaak van waterstof en suurstof) ligter is as die suurstof- en stikstofmolekules wat die grootste deel van lug se volume uitmaak.(Die vorige vergelyking geld steeds vir vogtige lug, met die gaskonstante wat groter is – wat lugdigtheid verminder.)
Om die spoed (v) te bereken vir 'n ruiter wat met konstante krag (P), met 'n sleepkonstante van c, in lug met digtheid rho trap, is die vergelyking: v=3√(P/(c x rho))). Omdat druk op die onderkant van die breuk is, as jy dit verminder, neem spoed toe, soos ons sou verwag. Maar wat beteken dit op die pad?
Ruina sê: 'Rofweg, as jy rho [lugdruk] met 10% verlaag, kan jy die gemiddelde spoed met ongeveer 3% verhoog. Dit verwaarloos natuurlik dat 'n ruiter dalk nie dieselfde krag (P) by laer druk, hoër temperatuur en hoër humiditeit beskikbaar het nie. Daarbenewens kan rolweerstand deur die natheid van die sypaadjie beïnvloed word.’
Inderdaad. Lae barometriese druk val dikwels saam met onstuimige of stormagtige weer en bring die bykomende komplikasie van water mee. Terwyl aërodinamiese weerstand 80-90% van die weerstand vir 'n vinnige ryer uitmaak, verswak rolweerstand wat veroorsaak word deur die gang van die fiets oor die grond ook energie en spoed. Intuïtief kan mens aanvaar dat water meer wrywing skep en jou stadiger maak. Nie so nie, sê Wolf vorm Walde van Continental-bande.
‘As die oppervlak net met 'n dun waterfilm geïmpregneer is – soos in die water wat nie bo die pieke van die asf altgranulaat uitstyg nie – moet die rolweerstand verminder word,’ sê hy. ‘Rolweerstand is meestal energieverlies as gevolg van materiaalvervorming – die energie wat nodig is om die band vas te druk terwyl dit oor die grond rol.
‘Daar is egter ook rolweerstand as gevolg van adhesie, klewerigheid van die rubber op die oppervlak,’ voeg hy by. 'Die kleefkragte is baie kleiner as die verlies van vervorming. Tog bind rubber en pad op 'n molekulêre vlak in die kontakpleister. Die binding is sterker hoe langer die rustyd - dit beteken hoe stadiger mens ry, hoe sterker is die adhesie. Hierdie deel van die rolweerstand word verminder as daar 'n vrystellingsmiddel [water] tussen band en pad is.’n Nat band is minder klewerig. Die water belemmer die binding in die kontakpleister.’
Dit lyk dus of 'n klam pad minder rolweerstand skep, wat jou vinniger maak. Maar wag 'n bietjie…
‘Daar is nog’n effek van water op die pad,’ sê vorm Walde. 'Al die bogenoemde is net waar vir dieselfde temperature. In die praktyk koel water die band en die pad af.’n Koeler band het hoër rolweerstand. Dit teen die effek van minder rolweerstand as gevolg van minder adhesie. Daar is nog 'n faktor om in ag te neem – as die waterfilm dik genoeg is om die asf alt te bedek, moet die band die water verplaas. In hierdie geval is die weerstand hoër.’
Vind die lieflike plek
Op die pad is een bekende tydtoetser nie in twyfel oor die beste toestande nie. Graeme Obree was twee keer individuele strewe wêreldkampioen en twee keer houer van die een-uur afstand rekord, en is 'n man bekend vir sy analitiese benadering. 'Wanneer jy wag vir 'n stortreën en dit is kalm - dit is die lieflike plekkie,' sê hy. 'Die drie perfekte toestande is hoë temperatuur, hoë humiditeit en lae atmosferiese druk. Vogtige someraande is geneig om vinniger te wees, wanneer jy amper die water in die lug kan ruik. Jy kry nie dikwels daardie toestande nie, en wanneer hulle bymekaar kom, is dit soos "wow", jy kry jou beste vorm van die seisoen. Dit is die aand wanneer jy jou vinnigste wiele moet gebruik.’
Natuurlik sal niemand jou kwalik neem as 'n stormagtige voorspelling jou van jou fiets af hou nie, maar dan is dit dalk tog die moeite werd om vir 'n vinnige rit te gaan.
