Скільки вітру впливає на швидкість професійного велосипедного пелотона?


6

Це добре відомий факт, що завдяки підвищенню швидкості повітря на велосипеді відбувається нелінійне збільшення потужності, тому величезне граничне збільшення потужності, необхідне для швидшого руху при 40-45 км / год, зробило середні швидкості пелотон залишається в цьому діапазоні протягом багатьох років. Мені було цікаво, якщо повітряне перетягування грає таку головну роль, чому вітер не впливає на середні швидкості більше?

Я уявляю, що з урахуванням цих швидкостей повітряний опір є головним фактором (це майже як стіна, якщо дивитися на криву потужності). так судячи з результатів одноденної гонки, як Мілан-Сан-Ремо (який має постійний майже прямий маршрут, тому повинен сильно впливати на вітер). Результати можна переглянути тут: http://www.bikeraceinfo.com/classics/Milan-San%20Remo/milan-san-remo-index.html . Якщо я повинен був здогадатися я очікую що вітер повинен зробити різницю на діапазоні принаймні - / + 10 км / h але ясно це є не випадок (це більше як 37-45km / h діапазон). Чому це так?

(Тут було неймовірно цікаве питання про збільшення (або його відсутність) середньої швидкості переможців TdF за ці роки: Чому гонщики Tour de France не йдуть швидше? Я розумію, що в багатоденній події вітрові ефекти і тактика скасують, але що про одноетапні гонки?)


Можливо, швидкість і напрямок вітру цілком передбачувані з року в рік на вибраних датах, особливо якщо переважаючий вітер не є вітром.
Chris H

Це також можливо. У мене є дуже мало фактичних даних, крім випадкових середніх від перегонів і власного досвіду, що залежно від вітру ви можете легко відчути те ж саме їзда 23 і 37 км / год. Я можу бути зовсім неправильним, і швидкість може змінюватися набагато більше, ніж я припускаю, що вони роблять, тому я запитую. :-)
konrad

Переважаючий вітер в Європі широкозахідний або південно-західний. Для маршруту Мілан-Сан-Ремо це означає, що це може бути зустрічний вітер, але з більшою ймовірністю буде від переднього правого вершника. Східне узбережжя Італії має бути повністю захищеним від цих вітрів Аппенінами. Я підозрюю, що історичні дані про погоду покажуть менші відхилення для цієї гонки, ніж ви думаєте, але без таких даних я не можу відповісти.
Chris H

Ось хороший підсумок гонки, де дійсно сильний вітер мав великий вплив на пелетон: youtube.com/watch?v=KvBXtVc29c8 . Вони в основному були вітер, але багато вітру в цей день.
Paul H

Також змагання Paris-Roubaix приурочується так, що зв'язка перетинає залізничні колії без будь-яких поїздів. У вітряні дні група буде набагато повільнішою (або швидше), що вимкнено час і їм доведеться чекати, коли поїзди пройдуть.
Paul H

Відповіді:


3

Варто відзначити, що боротьба з вітром, скажімо, 10 км / год не призведе до збільшення зусиль, настільки великих, як при збільшенні швидкості наземного руху на ту ж суму.

Основним рівнянням для потужності, необхідної для подолання опору повітря, є:

P ~ 1/2 * A Cd V ^ 3

де A - фронтальна область, Cd де коефіцієнт опору і V - наземна швидкість = швидкість повітря. Якщо зараз додається вікно v:

P ~ 1/2 * A Cd V * (V + W) ^ 2 = 1/2 * A Cd (V ^ 3 + V) v ^ 2 + 2v V ^ 2)

Збільшення чистої потужності за рахунок зустрічного вітру 1/2 * A Cd (V * v ^ 2 + 2 * v * V ^ 2).

Якщо замість зустрічного вітру збільшити швидкість землі на ту ж величину v, то маємо:

P ~ 1/2 * A Cd (V + v) ^ 3 = 1/2 * A Cd (V ^ 3 + 3 * V * v ^ 2 + 3 * v ^ 2 * V + V ^ 3)

Збільшення потужності в цьому випадку становить 1/2 * A Cd (3 * V * v ^ 2 + 3 * v ^ 2 * V + V ^ 3). Це, очевидно, більше, ніж у випадку вітрого вітру, на 1/2 * A Cd (V * v ^ 2 + v ^ 2 * V + V ^ 3).

Це є фактором, що пояснює, чому вітри не впливають на середню швидкість, як ви очікували.


OMG, це свого роду відповідь я очікував :-) Дякую, мені просто потрібно розплутати позначення трохи, так що це більш читабельно.
konrad

2

Вітер голови може впливати тільки на голову пелотона, в той час як на організм не впливає. Постійне обертання положення робить зусилля стерпним і допомагає підтримувати високу середню швидкість.

Подивіться, що станеться, коли один велосипедист спробує зробити одиночний біг проти пелотона з головою вітру: він навряд чи зможе зберегти гідну перевагу і буде повернений.


Це правда. Я припустив, що «пелотонний фактор» (тобто зміни на голові) є постійною.
konrad
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.