Чому легше йти за велосипедистом вгору - відповіді тут

Переглядаючи Тур по Франції по телевізору, я помічаю, що гонщики люблять наближатися до інших гонщиків, коли вони піднімаються на крутий пагорб.

Я розумію, що вершник може отримати користь від пробудження на рівній ділянці, але під час підйому швидкість настільки повільна, що пробудження має мінімальний ефект.

Піднімаючись, телевізійні коментатори наголошують на важливості того, щоб бігуни "сідали за кермо" бігунів попереду, ніби було б набагато простіше, якби бігун міг приєднатися до групи попереду.

У чому перевага прив’язки до групи під час підйому?

Відповіді

Я катався на Cat 1/2 протягом декількох років (елітний дорожній велосипед), і я можу однозначно сказати, що багато хто тут не мають уявлення, про що вони говорять. Піднімаючись в гору, "сідати на колесо" рідко стосується ковзання (якщо немає сильного зустрічного вітру), а більше позиціонування, стимуляції та психології.

Положення та стимулювання

Поїздки, які атакують або ведуть підйом, є сильними і, ймовірно, піднімуться поблизу аеробного порогу. Якщо не одразу ужитися, утвориться розрив. Якщо ви хочете наздогнати (скоротити відставання), вам доведеться попрацювати важко, можливо, з анаеробними зусиллями. Це погано, оскільки це зменшить вашу здатність реагувати на майбутні атаки (ви хочете стати анаеробними або майже анаеробними лише тоді, коли вам це абсолютно потрібно). Тоді найкраща аналогія - ви схожі на сірникову книжку, ви отримуєте стільки влучень, тому використовуйте їх з розумом. Якщо ви негайно схопитесь за кермо, це ваш найкращий постріл, щоб зберегти свій аеробний темп, тому продовжуйте гру.

І навпаки, припустимо, ви говорите "% ^ # *, якщо я дозволяю форму пробілу." Ви продовжуєте підніматися, можливо, дотримуючись ритму, щоб розрив не став занадто великим. Дійшовши до вершини, ви докладете майже однакових зусиль, але вони почнуть спуск до досягнення вершини. Тепер розрив стане ще ширшим, і раптом вас закрутили. Ви на швидкості, і тепер у вас є ще більший пробіл, щоб заповнити, і тепер у вас є додатковий мінус, що зникнення потоку раптом знову стало важливим. Зіткнувшись з тим, що у вас є два реальних вибору, схрестіть пальці і сподівайтесь, що пелотон сповільнюється (що може - пелотон - непостійний звір), АБО зламайте собі зад і закрийте цей проклятий пробіл. Суть полягає в тому, що якщо ви скоротите відстань, ви докладете вдвічі більше зусиль, якби ви просто наступили на прокляте колесо, коли почався підйом.

Дорожні перегони схожі на шахи. Вам потрібно спланувати щонайменше п’ять ходів заздалегідь, але на відміну від шахів, практично немає обмежень щодо типу ходів, які ви можете робити, і є 150 одночасних гравців.

Психологія

Деякі тут, здається, вважають, що ніякої психології не задіяно, щоб сісти на колеса комусь піднятися. ПОМИЛКОВИЙ.

Якщо хтось важко піднімається (у темпі, який вам важко зрівняти), найкраще, що ви можете зробити, це сісти якомога ближче до свого колеса (ми говоримо про 2-дюймовий зазор). Ви просто спостерігаєте за цим обертаним колесом і не даєте цьому розриву збільшуватися. Ви говорите собі, що вам байдуже, як сильно боляче, ви не дасте розриву збільшитися. Потім ви продовжуєте повторювати себе, і перш ніж ви зрозумієте, що підйом закінчився.

Серйозно, коли ви перебуваєте на аеробному порозі, ви повинні стати в чергу. Їзда дуже близько дозволяє вам судити, коли ви розхитуєтесь. Набагато легше працювати, щоб підняти дюйм-два, який ви втратили, коли фокус ослаб, ніж бути далі від вершника і зрозуміти, що він поставив вас на 5-10 футів. Коли всі мають однаковий рівень фізичної підготовки, вам доведеться боротися за кожен кривавий сантиметр, який ви можете отримати. Зосередження уваги на чомусь на кшталт переднього колеса допомагає вам не зосереджуватися на болі, який ви відчуваєте в даний час.

Окрім - Питання про дорожні перегони приносять задоволення, хтось повинен запитати про такі веселі стратегії, як пелотонний жолоб або катання.

Фізика відповіді насправді досить добре відома, і вона не вимагає жодних психологічних пояснень (є психологічні причини, але фізичних причин достатньо; психологічних причин додаткові). Оновлення: відповідний результат пошуку тут .

Ви праві, що швидкості на підйомі нижчі, що зменшує абсолютні переваги письма. Однак прогалини - це завжди проблема вгору, рівниною чи вгору, і поки ви їдете в атмосфері, а не у вакуумі, користь від письма є. При підйомі вгору (на відміну від їзди рівною чи спускною висотою), невеликі різниці потужності сильно впливають на швидкість. Це пояснюється тим, що потужність, необхідна для подолання аеродинамічного опору, коливається приблизно залежно від куба швидкості, тоді як потужність, необхідна для подолання гравітаційного опору, змінюється лише залежно від самої швидкості. Це означає, за інших рівних умов, на крутому схилі різниця потужності 5% майже означає різницю швидкостей 5%, тоді як на рівнині різниця потужності 5% означає лише

1,7% різниця швидкості. Тож, хоча аеродинамічна перевага складання на пагорбі невелика, це єдина гра в місті. Ось чому керівник команди піде за слугою, навіть якщо керівник сильніший - не тому, що керівники намагаються напасти на своїх слуг, або тому, що слуги обов'язково перевертаються частіше, ніж лідер, а тому, що домогосподарка пропонує (невеликий ) перевага для керівника. Яка перевага? На швидкості, яку ви бачите у WorldTour навіть під час крутих підйомів, професійний мотоцикліст все одно може отримати вигоду від "економії енергії" від 5 до 10 Вт, слідуючи за кимось іншим (або своїм власним слугою, або пілотом іншої команди). Це може звучати не так вже й багато, але якщо ви в цьому, це може бути різниця між тим, як повіситись і підвести - і, як показує відповідь вище, розчарування може мати жахливі наслідки.

Меншою мірою, але за тією ж фізикою, сильний попутний вітер може розбити зграю так само, як і крутий пагорб, тоді як сильний побічний вітер прагне утримувати зграю компактно. Ви, мабуть, розумієте, що, коли сильний зустрічний вітер, писати стає вигідніше. Дійсно, зустрічний вітер сильно карає пілота перед човном і, отже, приносить користь пілотам позаду. Вірне також зворотне: при попутному вітрі перевага у складі зменшується, завдяки чому невеликі різниці в потужності між гонщиками стають більш очевидними. Хвостовий вітер прискорює всіх, але це посилює різницю в потужності між пілотами, тому сильні розумні пілоти ніколи не будуть атакувати зустрічним вітром, а атакуватимуть на пагорбі, оскільки саме тут їх перевага є найбільш важливою.

І навпаки, поєднання поперечного вітру та пагорба може бути смертельним для командних випробувань часу. Наприклад, під час Тур де Франс 2005 року, командний час на етапі 4 між Турами та Блуа у долині Луари відбувся одного дня із сильним повітром на курсі, який зазвичай вважався відносно рівним. Швидкості були високими через хвостовий вітер, але при невеликому нахилі, приблизно на двох третинах шляху вздовж траси, гонщики підірвуться. Тактика командного випробування вимагає, щоб найкращі команди пом'якшили свої зусилля на схилах або з попутним вітром, щоб не втратити занадто багато гонщиків.

Побічний вітер також може зламати пелотон, оскільки він може зменшити переваги редактора перед тими, хто попереду.

Просто щоб додати трохи інформації про фізичну сторону рівняння (і тут, безумовно, також задіяна певна психологія, оскільки мотивація відіграє важливу роль у тому, як важко їхати).

Є багато посилань на зменшення опору повітря шляхом пильного стеження за пілотом, і кожен, хто має лічильник потужності, швидше за все, бачив подібні дані на власні очі.

Зменшена величина повітряного опору, звичайно, буде залежати від ряду факторів, але типове зменшення

30%, коли уважно стежите за водієм попереду, це приблизно праворуч. Звичайно, це може бути більше або менше цього. Це зменшення стосується підйомів, квартир та спусків, але, звичайно, стосується лише частки потреби в енергії, що використовується для подолання опору повітря. .

Отже, дивлячись на відносну потребу в енергії різних сил опору, я склав цей зразковий графік, щоб продемонструвати, як він змінюється з градієнтом для вершника 75 кг + велосипед та постійної вихідної потужності 300 Вт та без вітру (використовуючи рівняння, описані в статті Мартін та ін., Перевірка математичної моделі потужності дорожнього велосипедного руху):

легше

Очевидно, що точні значення для будь-якої людини будуть змінюватися залежно від їх маси, аеродинаміки, коефіцієнтів опору коченню тощо. Це лише для пояснення задіяних принципів - IOW загальна форма та тенденції, що відображаються, будуть однаковими для всіх.

Отже, те, що ми можемо побачити, наприклад, для такого велосипедиста на 1% нахилі, трохи більше 60% його вихідної потужності використовується для подолання повітряного опору (300 Вт x 61% = 183 Вт), тоді як на схилі 6 %, ця частка виробництва енергії падає лише до

10% (30 Вт), оскільки більша їхня потужність використовується для подолання сили тяжіння.

Тепер потужність, "заощаджена", наближаючись до іншого гонщика на цих швидкостях, становила б близько 30% потужності, яка використовується для подолання опору повітря.

На градієнті 1% це

30% x 183W = 50-60W, тоді як на схилі 6% ця економія падає до 3-4W.

Тепер, звичайно, бігуни більш підтягнуті або потужніші, чим швидше вони піднімаються в гору з заданим градієнтом, а отже, відносна "економія енергії" на кожному градієнті порівняно з тягою за іншим бігуном збільшиться.

Наприклад, якщо велосипедист однакової ваги і т. Д. Зробив 400 Вт на схилі 6%, швидкість збільшується, а частка потужності, що використовується для подолання опору повітря, також зростає до 15-16% від загальної потреби, в в цьому випадку 62 Вт, і

30% від цього = 15-20 Вт.

Заощадження 15-20 Вт, коли ви перевищуєте ліміт, є значним.

На 8% градієнті цей більш потужний вершник може досягти економії

10 Вт при малюванні та на 10% нахилі, він все одно може досягти 5-7 Вт економії.

Навіть 5-10 Вт може бути різницею між зачепленням або розтріскуванням.

Я шукав трохи емпіричних даних щодо цього, але багато чого не можу знайти. Моя думка і здогадки про це:

  1. Якщо є головний вітер, як при звичайному складанні, передній пілот бере найбільший.
  2. Психологічний ефект "Я все ще в пелотоні". Я можу підштовхнути себе дотримуватися темпу пелотону, але коли я відстаю, набагато важче встигати, і розрив швидко збільшується.
  3. Слідом за лідером потрібно менше розумової сили. Психічна енергія дуже важлива, якщо її часто не помічають. Уявіть, що ви втомилися і їдете додому по сумішшю звивистих доріг, багатьох поворотів та деяких сільських магістралей. Набагато простіше, якщо ти йдеш за тим, хто їде туди ж, ніж якщо ти повинен приймати всі рішення. Те саме піднімається на виснажливий пагорб. Ви можете просто слідувати лінії лідера.

За моїм обмеженим досвідом, це насправді не про неспання, а про фізичну відстань між бігунами. Як було запропоновано heltonbiker вище, на пагорбі провідний вершник знаходиться вище за інших, а також попереду, і така додаткова висота дає їм перевагу, якщо вони атакують. І проходження повз них означає не лише звичайну силу прискорення, силу зламати вітер, а також маневрування, щоб утримати пройденого вершника поза хвостом. До того ж їм доводиться підніматися на пагорб. Але якщо провідний бігун атакує, він має ту перевагу, що кожен ярд перед ним - це також частка ярду над бігунами, які переслідують його.

У цьому є і психологія, коли на пагорбі всі очікують, що бігуни будуть наполегливо працювати, атакувати круті ділянки, а іноді зійти зі сідла, щоб увімкнути живлення. Тому важче бачити, як наступає перерва, ви не можете просто «раптово» увімкнути живлення, вони роблять перерву ».

Математична перерва. Мені цікаво, яка сила задіяна. Я знаю, що для рекордів швидкості на Бойовій горі бігуни отримують стільки енергії з пагорба, скільки з ніг, тому мені цікаво, як пагорби в турі складаються. Припустимо наземну швидкість 10 м/с (36 км/год) на схилі 1 в 5, що означає швидкість вгору 2 м/с. Для гідрокостюму вагою 100 кг (важкого, але правдоподібного) на підйомі дорівнює 200 Вт, від 300 до 400 Вт, який зазвичай одягає провідний пілот. Отже, на крутішій частині підйому половина сили бігунів піднімається на гору, а не в повітрі.

Інші відповіді, які я бачив досі, пропонують загальний огляд. Тут я хочу поділитися деякими джерелами, які йдуть глибше. Вони обговорюють рівняння, які допомагають краще зрозуміти кількісні залежності між потужністю, швидкістю, опором повітря, тягою тощо.

Щоб зігрітися, перегляньте цю цікаву, але доступну статтю Мерилін Форель: Взаємозв’язок між написанням та сходженням .

Форель довго цитує «Велосипедний підйом та спуск» Девіда Суена. Наприклад: "На дуже повільних швидкостях (близько 10 миль/год) опір повітря незначний, і протяг втрачає більшу частину свого значення".

Але чому "магічне" число 16 км/год? Дозвольте сказати: немає жодного магічного порогу. Щоб визначити цей поріг, спочатку потрібно визначити, який відсоток є «досить малим» для вашого запитання. Наприклад, якщо б ви запитали, в який момент опір повітря перестає надавати більше 0,5% вашої загальної потужності, рівняння може дати вам відповідь.

На рівні еліти я б приблизно припустив: лише 1 Вт при тривалому підйомі може бути різницею між перемогою та другим місцем. Моя думка така: не думайте, що письмо є незначним, поки ви не виконаєте домашнє завдання про те, що означає „незначне”.

А як ви виконуєте домашнє завдання? Звернення до думок про ескалацію та написання - це вихідна точка. Але якщо ви хочете краще зрозуміти, попросіть посилання, а потім прочитайте наукові статті. Всередині ви знайдете дослідження та рівняння.

W = (kr M s) + (ka A sv ^ 2) + (gi M s)

  • W - потужність
  • kr - коефіцієнт опору коченню
  • М - сукупна маса велосипедиста та велосипеда
  • s - швидкість руху велосипеда на дорозі
  • ka - коефіцієнт опору повітрю
  • A - комбінована фронтальна площа велосипедиста та велосипеда
  • v - швидкість велосипеда в повітрі (тобто швидкість дороги плюс швидкість зустрічного вітру)
  • g - постійна гравітаційного прискорення
  • i - нахил дороги (нахил; однак, це лише наближення, оскільки технічно слід використовувати синус кута дороги до горизонталі)

Якщо ви хочете глибше заглибитися в аеродинамічні переваги написання, рекомендую ознайомитися з Розумінням та розвитком аеродинаміки на велосипеді Лукесом, Чіном та Хааке. Зокрема, див. Розділ про написання на сторінці 67.

Шорсткість позаду одного вершника із зазором від 0,2 до 0,5 м зменшила споживання кисню на 18 ± 11% при 32 км/год та на 27 ± 8% при 37 км/год та 40 км/год.

Нічия за одним, двома та чотирма бігунами зменшила споживання кисню до 40 км/год (27 ± 7%).