Ju mendoni se jeni të shpejtë, e dini se mund të jeni më i shpejtë, por cila është shpejtësia më e shpejtë fizike e mundshme? Ne e zbulojmë
Ja ku jeni, duke ecur me shpejtësi tatëpjetë sikur jeta juaj të varej prej saj. Përkulur mbi hekura, nyjet e bardha që kapin pikat, ju shikoni poshtë kompjuterit tuaj të biçikletës dhe shihni figurën që klikon deri në 70 kmh. Oh po, ju jeni vërtet duke fluturuar tani. Por para se të fitoni më shumë shpejtësi, tabela rrugore sinjalizon një kryqëzim përpara dhe ju shtypni frenat për t'ju ndalur në mënyrë të sigurtë.
Por, çka nëse ky kryqëzim nuk do të ishte aty? Po sikur të mos kishte pengesa, kthesa apo qen që enden në rrugë, dhe pjerrësia të ishte aq e gjatë, e qetë dhe e pjerrët sa mund të dëshironit?
Sa shpejt mund të shkoni atëherë? Le të fillojmë t'i përgjigjemi kësaj pyetjeje duke parë se çfarë po ju pengon.
Jeta është një zvarritje
"Kjo do të ishte shpejtësia terminale," shpjegon Rob Kitching, themeluesi i veshjeve aerodinamike në internet Cycling Power Lab. “Në terma të çiklizmit, kjo është pika ku forcat e përbashkëta të ndalimit të rezistencës aerodinamike të tërheqjes dhe rrotullimit janë të barabarta me forcat e ofruara nga graviteti dhe fuqia dalëse.”.
Sa ndikim ka graviteti varet nga ashpërsia e pjerrësisë. "Nëse e vendosni pjerrësinë në pafundësi - me fjalë të tjera, një mur - nuk do të kishte asnjë ngarkesë në gomat apo strukturën e biçikletës," thotë Ingmar Jungnickel, inxhinier R&D për Specialized.
'Efektivisht kjo do t'i bënte të tepërt dhe ju do të hidheni me parashutë.'.
Ose më teknikisht 'speed skydiving', ku qëllimi është arritja dhe ruajtja e shpejtësisë më të lartë të mundshme terminale. Lëre një njeri nga barku i avionit dhe ai do të arrijë shpejtësi deri në 200 kmh; kreu fillimisht dhe po flasim 250-300 kmh; koka në fillim dhe veshja e veshjeve të thjeshta të specializuara lejon shpejtësi deri në 450 kmh.
"Por kjo nuk është çiklizëm, kështu që le ta injorojmë këtë dhe të përdorim një rrugë aktuale," vazhdon Jungnickel. Duke skanuar rrugët e botës, Rruga Baldwin në Dunedin, Zelanda e Re, mban nderin e dyshimtë të të qenit rruga më e pjerrët në planet në 35-38°, në varësi të kujt besoni.
'Në pjerrësinë e kësaj rruge – por e zgjatur përtej distancës së saj prej 350 metrash – duke supozuar kushte të qeta dhe fuqi dalëse prej 400 vat, një kalorës në pozicionin e rrugës mund të arrijë shpejtësinë 144 km/h”, thotë Jungnickel.
Kjo është njëfarë shpejtësie, por gjithsesi gati 80 kmh larg rekordit botëror të shpejtësisë në zbritje, të vendosur vitin e kaluar nga francezi Éric Barone kur arriti shpejtësinë 223.3 kmh në pistën e shpejtësisë Chabrières të mbuluar me dëborë në Alpet franceze në 2015.
Pra, ndoshta për të zvogëluar rezistencën e rrotullimit, pjerrësia jonë duhet të ketë një platformë të akullt? Jo domosdoshmërisht, sipas Jungnickel. "Në këto shpejtësi, rezistenca e ajrit është rreth 99.5%."
Kjo krahasohet me rreth 50% kur ngasni me 12 kmh. Rezistenca e ajrit rritet sa më shpejt të udhëtoni, kështu që çfarë metodash duhet të përdorë çiklisti ynë imagjinar për të arritur shpejtësinë maksimale dhe për të sfiduar rezistencën e ajrit?
Keep it aero
"Qartazi pozicioni është i rëndësishëm," thotë Jungnickel. 'Kështu që unë ndërmora llogaritjet me një kalorës të optimizuar në pozicionin e provës kohore dhe, duke përdorur analogjinë tonë të zgjatur të Rrugës Baldwin, kalorësi 400 W mund të arrinte shpejtësinë 322 km/h.'.
Kur Jungnickel thotë i optimizuar, ai është duke folur për menunë e plotë aerodinamike. Kjo do të thotë një helmetë me pika loti dhe një pozicion që sheh bishtin e helmetës të rrjedhë natyrshëm në një shpinë të lëmuar dhe të efektshme.
Një kostum lëkurë e ngushtë është gjithashtu një domosdoshmëri për të reduktuar rezistencën e ajrit.
"Në fakt, kjo është jetike," thotë Rob Lewis nga specialisti i dinamikës së lëngjeve llogaritëse TotalSim. “Lloji i materialit, vendosja e tegelave dhe trajtimi i sipërfaqes bëjnë një ndryshim të madh. Ju mund të flisni për një ndryshim 12-15% në tërheqje midis një kostumi të mirë dhe të keq.'
Lewis sugjeron gjithashtu që të tërhiqni çorapet tuaja sa më shumë që të jetë e mundur është më efektive aerodinamikisht se çizmet, ndërsa një kapje e ngushtë në ato zgjatime aerobar do të zvogëlojë pak edhe zvarritjen.
Do të dëshironit gjithashtu tub në formë loti, sepse, si më sipër, ndihmon në reduktimin e koeficientit të tërheqjes aerodinamike (CdA). Kjo mbulon rrëshqitjen dhe madhësinë e një objekti plus zonën e tij ballore.
Fizika thotë se një objekt me një koeficient zvarritjeje zero nuk mund të ekzistojë në të vërtetë në Tokë - çdo gjë ka një formë të tërheqjes - por numrat mund të jenë shumë të ulët.
Manorët në formë loti në një biçikletë të nivelit të lartë, për shembull, mund të regjistrojnë një shifër prej 0,005. Është shumë aero.
Shembujt CdA të elitave që përdorin shufra në formë aero mund të vijnë në shenjën 0,18-0,25, kundrejt asaj 0,25-0,30 të një atleti të mirë amator.
Kjo shifër bëhet edhe më e rëndësishme kur përafrohet me fuqinë dalëse. Kur profesionisti gjerman Tony Martin fitoi Kampionatin Botëror të Provës në Kohë 2011 në Kopenhagë, fuqia e tij dhe zvarritja aerodinamike (shprehur si watts/m2 CdA) u llogaritën si 2, 089.
Kjo krahasuar me 1,943 për Bradley Wiggins në vendin e dytë dhe 1,725 për Jakob Fuglsang në vendin e 10-të.
"Të gjithë kalorësit mund të punojnë për të përmirësuar këtë shifër," thotë Kitching. “Por gjithashtu shumë e rëndësishme për shpejtësitë maksimale është dendësia e ajrit, e cila është qartësisht më pak e kontrollueshme.”
Vjen për transmetim
Në nivelin e detit dhe në 15°C, dendësia e ajrit është rreth 1,225 kg/m3. Megjithatë, faktorë të tillë si temperatura, presioni barometrik, lagështia dhe lartësia ndikojnë në densitetin e ajrit, me zvogëlimin e densitetit sa më lart të jeni.
"Kjo është arsyeja pse kalorës si Sam Whittingham kokën lart kur përpiqen të thyejnë rekordet e shpejtësisë tokësore me fuqi njerëzore," shton Lewis.
Dhe pse Felix Baumgartner notoi në ajrin e hollë të stratosferës kur hodhi me parashutë në 1,342 kmh në vitin 2012.
Whittingham kanadez ka arritur një shpejtësi të pabesueshme 132.5 kmh në banesë, megjithëse kjo është ende e turpshme për rekordin botëror për shpejtësinë me fuqi njerëzore, të regjistruar nga bashkatdhetari Todd Reichart shtatorin e kaluar.
Reichart la pjesën tjetër pas tij, duke arritur një shpejtësi maksimale prej 137.9 kmh. Ne themi "pjesën tjetër" sepse Reichart e regjistroi atë shpejtësi në Sfidën Botërore të Shpejtësisë me Fuqinë Njerëzore në Rrugën Shtetërore 305 pak jashtë Battle Mountain, Nevada.
Ishte viti i 16-të radhazi që konkursi u mbajt në Nevada, dhe kjo varet nga dy faktorë kyç: është 1,408 m mbi nivelin e detit, kështu që dendësia e ajrit është e ulët dhe kursi ofron një zonë përshpejtimi prej 8 km që çon në një kurth shpejtësie 200 metra.
Të dy ndihmuan shpejtësinë maksimale të Reichart, ashtu si edhe automjeti i tij - një biçikletë e shtrirë e mbuluar me panarë. "Kam ndërmarrë llogaritje të mëtejshme të Baldwin Street," thotë Jungnickel, "dhe me një biçikletë plotësisht të rregulluar, shpejtësia terminale do të ishte 369 mph [594 kmh].".
Do të ishte edhe më e lartë nëse mund të bëni diçka për gomat, me Jungnickel që deklaron se më shumë zvarritje prodhohet nga gomat që dalin jashtë sesa e gjithë anija.
"Gjithashtu, në daljet ekstreme të fuqisë, përfundimisht do të hasni në mbërthimin maksimal që mund të nxirrnin gomat, e cila është një funksion i forcës së kundërt," thotë ai.
'Më pas arrini një kapje-22. Ju mund të shtoni spoilerë për të rritur forcën poshtë, të cilat shtojnë zvarritjen, gjë që do të kërkonte përsëri më shumë fuqi (e kështu me radhë). Përtej kësaj, nuk besoj se ndonjë shqetësim strukturor do të ishte një faktor pasi thjesht mund ta ndërtoni biçikletën më të fortë me më shumë materiale.'
Ja ku e keni. Për të arritur shpejtësinë tuaj maksimale prej gati 600 kmh, porosisni Graeme Obree t'ju ndërtojë një biçikletë aero Beastie, drejtohuni në Zelandën e Re, kërkoni këshillit të Dunedin të zgjerojë Rrugën Baldwin në rreth 10 km të gjatë dhe të gjenerojë një fuqi të ngjashme me Tony Martin. E thjeshtë…
