Regularnie dojeżdżam do pracy. Uważam, że w niektóre dni, kiedy nie ma wyczuwalnego wiatru, mam wrażenie, że prawie nie ma oporu powietrza i tak łatwo jest jeździć z dużą prędkością. Jest też stosunkowo cicho, a wiatr nie ryczy mi w uszach.
W inne dni, kiedy nie ma wyczuwalnego wiatru, wydaje mi się, że jadę w zupie. Naprawdę trudno jest przyspieszyć, a powietrze w moich uszach jest dość głośne.
Rozmawiałem z moimi współpracownikami i często mówią, że mają taki sam wpływ w te same dni, co zaobserwowałem. Chociaż podróżują również w tym samym kierunku co ja, więc nie mogę wykluczyć bardzo lekkiego wiatru czołowego powodującego postrzeganą różnicę.
Możliwe wyjaśnienia:
- W tych dniach jest lekki wiatr w ogon lub głowę.
- W dni, kiedy jestem bardziej wypoczęty lub energiczny, czułem, że jazda jest stosunkowo łatwa.
Czy są jakieś inne wyjaśnienia, które mogłyby się przydać? Strefy wysokiej wilgotności czy wysokiego ciśnienia?
źródło
Odpowiedzi:
TLDR; zakładając, że moje obliczenia poniżej są prawidłowe, opór powietrza w przybliżeniu wzrasta o 10% między gorącymi, wilgotnymi dniami a chłodnymi, suchymi dniami. Dodaj lekki, ale niezauważalny wiatr tylny lub przedni, a możliwe jest, że w ciągu dwóch dni odczujesz różnicę prędkości 4–5 mil na godzinę.
Opór powietrza jest główną siłą, którą rowerzysta musi pokonać przy typowych prędkościach przelotowych. Według jednego kalkulatora internetowego , zakładając typowy rower szosowy, swobodną pozycję podczas jazdy i prędkość przelotową 18 km / h, 75% mocy rowerzysty wykorzystuje się do pokonania oporu.
Zgodnie z Twoim profilem mieszkasz w Melbourne w Australii, które jest położone zasadniczo na poziomie morza. Za pomocą innego kalkulatora online gęstość powietrza przy 50 when i wilgotności 0% wynosi 1,24 kg / m³. Przy wilgotności 90˚ i wilgotności 100% gęstość powietrza wynosi 1,13 kg / m³. Tak więc, w zimny i suchy dzień, opór powietrza wzrasta o około 10% w porównaniu do gorącego i wilgotnego dnia.
Zgodnie z równaniem przeciągania
siła oporu skaluje się liniowo wraz z ciśnieniem powietrza. 10% większa gęstość to 10% większa siła potrzebna do pokonania oporu. Moc chwilowa zależy od równania
Zakładając stałą moc wyjściową, a 75% tej mocy jest przeznaczone na pokonywanie oporów powietrza, w efekcie uzyskuje się około 7% redukcję (1 / 1,075) ogólnej prędkości. Zaczęliśmy od prędkości przelotowej 18 km / h, więc w uproszczeniu prędkość w zimny i suchy dzień wyniósłaby 93% 18 km / h lub 16,75 km / h. Powiedziałbym, że wystarczy to zauważyć.
Oczywiście wydaje się mało prawdopodobne, aby te dwa dni miały miejsce blisko siebie. Ale jeśli porównujesz jazdę w południe tuż przed burzą lub po niej, do jazdy późnym wieczorem w suchy dzień na kilka dni przed i / lub później, możesz wylądować gdzieś na boisku z różnicą 1 mil na godzinę.
To powiedziawszy, nawet mały wiatr z przodu i z tyłu może znacząco wpłynąć na twoją prędkość. Strona Sheldona zawiera wykresy pokazujące testy w tunelu aerodynamicznym. W szczególności,
pokazuje, że gdy kąt wiatru zmienia się od wiatru przedniego do tylnego przy wietrze 5 km / h, jeździec poruszający się ze „znormalizowaną” prędkością 25 km / h (zakładając brak wiatru) zmieniłby prędkość z około 22 km / h na 28 km / h. Różnica prędkości jeźdźca przy zmianach prędkości wiatru wydaje się liniowa, więc ekstrapolacja do tyłu, nawet coś w rodzaju wiatru przedniego o prędkości 2 km / h w porównaniu do wiatru tylnego spowodowałoby różnicę o 3 km / h. To zdecydowanie zauważalne. Będąc w tunelu aerodynamicznym, testy te nie zostały przeprowadzone z oporem toczenia, więc 25 km / h w tunelu aerodynamicznym prawdopodobnie odpowiada naszemu wcześniejszemu założeniu 18 km / h na drogach zewnętrznych.
Jeśli połączysz efekty i porównasz jazdę późnym wieczorem w suchy dzień z lekkim wiatrem, do jazdy wczesnym popołudniem w wilgotny dzień z lekkim wiatrem, możesz mieć różnicę 4-5 mil na godzinę między dwoma dniami. To jest ogromne.
źródło
W dni o wysokiej wilgotności powietrze ma mniejszą masę z powodu większej ilości H2O, która jest lżejsza niż typowe masy O2, CO2 i N2. W dni o wysokim ciśnieniu możesz odsunąć na bok więcej masy. Istotna jest także temperatura powietrza - gorące powietrze jest mniej gęste niż zimne. Dlatego dzień gorący, pod niskim ciśnieniem i wysoką wilgotnością wymaga zrzucenia mniejszej masy.
Stanowią one mierzalną różnicę w stosunku do samolotów, jednak nie mam pojęcia, czy rowerzysta podróżuje wystarczająco szybko, aby można było to zmierzyć. Wierzę, że jest to bardziej niezauważalny wiatr i twoje dobre samopoczucie (lub jego brak)
źródło
Chociaż fizycy mówią nam, że jesteśmy tego pełni, wielu rowerzystów przynajmniej „zauważa”, że opór wiatru jest większy w stosunkowo wilgotnych, ale chłodnych porankach.
(I, oczywiście, jeśli ty i twoi współpracownicy pijecie razem noc wcześniej, może to mieć z tym coś wspólnego.)
źródło
Ten artykuł na temat oporów toczenia wspomina na marginesie:
Jeśli zmiana często występuje w tym samym czasie i w taki sam sposób, jak ten opisany tak dokładnie powyżej, może przyczynić się do czegoś bardzo zauważalnego.
Po drugie, zakładam, że mokra droga spowodowałaby dodatkowy opór toczenia, ponieważ opona musi się odsunąć na bok lub zebrać trochę wody podczas toczenia. Z pewnością mogę wykryć dodatkowy hałas na drodze w mokre, a nawet wilgotne dni, więc ta energia musi skądś pochodzić.
źródło