Il disegno provoca resistenza al pilota principale?

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So che quando vado vicino ad un altro ciclista, spendo meno energia per andare alla stessa velocità. Ma la "legge" sulla conservazione dell'energia significa che il ciclista capo spenderà più energia per permettermi di spendere meno?

(es. C'è una ragione fisica per arrabbiarsi con qualcuno che sta disegnando dietro di te? Guidare nella loro scia a valle causa la resistenza per loro?)

drafting aerodynamics

— cocco
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Come un paio di persone hanno sottolineato, in pratica, qualsiasi differenza sarebbe insignificante - ma se sei interessato al caso teorico, potresti provare lo scambio di stack di fisica.

— Cascabel,

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Sono molto interessato al fatto che l '"oggetto" frontale sia più veloce se seguito da vicino da un oggetto dietro di esso. Anche se questa è una situazione ideale, ad esempio i cuscinetti a sfera che scendono da un pendio in un ambiente controllato. Ho inserito una versione di questa domanda su physics.se: physics.stackexchange.com/questions/14535/…

— ʍǝɥʇɐɯ

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Anche se non li rallenta, essere redatto può essere molto frustrante. Non mi piace essere arruolato, sono stato anche colpito da dietro da alcuni disegnatori distratti.

— Mac,

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Di recente ho letto un articolo in cui si diceva che i test in galleria del vento mostrano una leggera spinta per il pilota, anche se non abbastanza per essere significativo, statisticamente o in altro modo.

— Daniel R Hicks,

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Non stai violando la conservazione dell'energia, stai solo rendendo il sistema più efficiente, in modo che sia disponibile più energia per svolgere un lavoro utile. Il cavaliere nella parte posteriore sta essenzialmente recuperando parte dell'energia dal leader che altrimenti andrebbe sprecata.

— Mike Baranczak,

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No, al contrario anche il pilota di punta riceve una spinta.

Il motivo per non essere contenti di qualcuno che ti sta disegnando è che sono troppo vicini per poter reagire in caso di problemi - se cadi ti investiranno.

Il modo in cui capisco la spinta è che un pilota solista sta effettivamente trascinando attorno a un volume di aria a bassa pressione: spingi l'aria fuori strada creando un volume di alta pressione di fronte a te, ma quell'aria spostata non si chiude magicamente dietro di te, scorre fuori poi scorre indietro, creando un volume di "aria mancante" dietro di te. Se qualcosa si riempie in quello spazio, non vieni risucchiato tanto dentro. C'è una menzione sulla banda della catena di Wikipedia (cavalcando) che collega l' articolo dell'esploratorio ma non a una fonte primaria che posso vedere. Questa spiegazione è comune e ha senso, quindi non l'ho mai inseguita ulteriormente.

Ecco un collegamento a un video della galleria del vento che mostra che il pilota principale riceve un piccolo vantaggio dall'avere un disegnatore.

— Kohi
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Ricordo questa discussione e ho pensato di aggiungere un link a un post che descriveva un esperimento improvvisato che ho condotto questa settimana , che ha testato l'impatto sulla richiesta di potenza di un ciclista di prova (172 cm 60 kg femminile su una pista da inseguimento in sella a una quasi -stata velocità su un velodromo di legno al coperto) di un altro pilota (185 cm 80 kg maschio su pista di partenza di massa in bici da corsa nelle immediate vicinanze), e per confrontare questo con la richiesta di potenza in sella in sella al pilota in prova.

I test hanno esaminato le seguenti posizioni dell'altro ciclista rispetto al collaudatore:

immediatamente di fronte al collaudatore
cavalcando accanto al collaudatore (all'esterno)
immediatamente dietro il pilota di prova
completamente lontano dal ciclista in prova e non in pista (per fornire dati sulla richiesta di potenza in solitaria per il ciclista in prova).

Uso una tecnologia sofisticata per valutare l'aerodinamica del pilota in tempo reale e ho avuto la possibilità di eseguire questo esperimento in un velodromo indoor (Dunc Grey Velodrome, Sydney), in modo che potessimo almeno condurre un simile esperimento in ben controllato, senza vento, imbardata condizioni angolari.

I test sono stati ripetuti per la convalida e la conferma dei risultati. I protocolli di test e l'analisi dei dati forniscono valori per il valore CdA apparente (coefficiente di resistenza x area frontale, unità: m ^ 2) per ciascuna delle condizioni di test. Quindi uso i dati CdA apparenti per mostrare la richiesta di potenza per il collaudatore per mantenere una velocità media di 40 km / h.

Questo è il link al mio articolo , che include link ad altri esperimenti e scienza pubblicata sull'argomento.

Ecco il riepilogo dei dati in forma di grafico e tabella, che mostrano la potenza richiesta al ciclista in prova per mantenere 40 km / h mentre guida da solo e con l'altro ciclista in varie posizioni relative:

In sintesi, rispetto alla potenza richiesta (195 W) per mantenere 40 km / h (velocità media sul giro) sul velodromo:

Disegnare immediatamente dietro l'altro pilota offre enormi vantaggi (-76W, -39%). Nessuna sorpresa lì.
Avere un pilota immediatamente dietro (~ 1/2 gap di ruota) ha fornito un vantaggio di ~ -7 W (-3%) per il pilota principale.
Avere un pilota in sella proprio accanto a lei (~ 0,8 m - 1,0 m di spazio laterale tra le ruote) ha creato una richiesta di potenza aggiuntiva di ~ + 10 W (+ 5%).

Il risultato di un vantaggio di 7 W (3%) per il pilota principale di avere un pilota immediatamente dietro è in linea con i precedenti risultati sperimentali e studi pubblicati. Quindi, mentre l'effetto è piccolo e sarebbe difficile sentirlo durante la guida, è un effetto reale, almeno in condizioni di vento debole.

Il risultato della corsa fianco a fianco che mostra una richiesta di potenza aggiuntiva di 10 W (5%) in condizioni di imbardata ridotta è più nuovo e ha interessanti implicazioni per gli eventi di formazione della squadra (ad esempio inseguimento della squadra e cronometro della squadra) e cambi di marcia.

Naturalmente diverse morfologie del ciclista, proprietà aerodinamiche individuali, configurazioni di allineamento in sella e condizioni del vento daranno risultati diversi a questo esperimento estemporaneo, ma ho pensato che fosse comunque interessante.

— alexsimmons
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Bel rapporto Alex. Quando dici da vicino o immediatamente dietro, quanto è vicino? Sto immaginando 1/2 una ruota.

— andy256,

Bel rapporto davvero. Inoltre, quanto erano vicini i piloti nella configurazione side by side?

— dlu,

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Per quanto riguarda fianco a fianco, su cosa ti aspetteresti normalmente in sella a un velodromo, quindi le ruote sarebbero distanti ~ 0,8-1,0 m. vale a dire un cavaliere su linea nera e l'altro su linea rossa (quelle linee sono distanti 0,8 m).

— alexsimmons,

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Ho aggiornato il post con quelle informazioni

— alexsimmons il

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Dovresti pubblicare questa risposta sulla domanda dello stack di fisica - ha Real Science non solo ipotesi legate alla sedia.

— Criggie

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La risposta è, dipende.

Normalmente, riducendo / riempendo il vuoto che esiste dietro il pilota in testa, ci si aspetterebbe che il disegnatore dia una leggera spinta al leader (anche se in nessun posto vicino alla spinta che ottiene il disegnatore). Ma la fluidodinamica è una cosa complicata, e probabilmente ci sono configurazioni (basate su un movimento di pochi millimetri in un modo o nell'altro) in cui il leader può essere rallentato. Tuttavia, non mi aspetto che l'effetto negativo si verifichi molto spesso.

L'effetto maggiore sul leader sono le richieste poste a lui per mantenere un ritmo costante e segnalare meglio le sue intenzioni. Molti sono inclini a trovare questa responsabilità stressante.

— Daniel R Hicks
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L'assunto sottostante non è del tutto vero qui. C'è questa cosa chiamata effetto Kamm, in cui una forma aerodinamica a forma di "lacrima" è più aerodinamica se la "coda a goccia" viene tagliata. Questo è ben noto nel design automobilistico.

— ʍǝɥʇɐɯ

Naturalmente, l'effetto Kamm non significa che la lacrima troncata sia più efficiente, solo che non è meno efficiente e al veicolo viene risparmiata la lunghezza aggiuntiva, il peso e la resistenza della pelle della coda. Nel caso di redazione, il follower sostiene la "spesa" di tali articoli.

— Daniel R Hicks,

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(E tutto ciò, ovviamente, presuppone che le condizioni di cui stiamo parlando non includano il rampino che uso per agganciare il leader in modo da non dover pedalare.)

— Daniel R Hicks,

... Credo che il Trek Triathlon "KVF" Kamm Virtual Foil dovrebbe essere la roba più aerodinamica di sempre in bicicletta. Credo che tutto l'hype di marketing che mi viene incontro sia vero senza dubbio, quindi la forma di Kamm su una bicicletta è destinata a essere milioni di volte migliore della lacrima. Dove eravamo rimasti?

— ʍǝɥʇɐɯ

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No.

L'unico motivo per arrabbiarsi con un disegnatore è se non sono al sicuro o se non fanno il loro turno.

Legge sulla conservazione: semplificazione eccessiva, ma in questo caso se non ci sono disegnatori, l'energia extra per separare il flusso d'aria viene semplicemente sprecata quando la turbolenza collassa.

— Ken Hiatt
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Se sei abbastanza vicino per entrare nel loro Slipstream , puoi essenzialmente uccidere il loro trascinamento. Potrebbe sembrare una spinta perché il vento che prima li stava tirando indietro ora è trasferito nella TUA parte posteriore e non li succhia più.

Ecco una foto della scia di un proiettile (scia), dove puoi vedere l'aria che succhia il proiettile all'indietro.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Non vi è alcun motivo "fisico" per far arrabbiare qualcuno che stai seguendo così da vicino, infatti, la fisica dimostra il contrario, a meno che non vogliano quel trascinamento per aiutarli ad allenarsi come i corridori useranno un paracadute. Oltre a ciò, potresti considerare la distanza di arresto in caso di emergenza, "spazio personale" e scambiare il comando come motivo di cortesia per seguire o meno.

— BillyNair
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Nella mia (brevissima) esperienza come leader, la ragione principale per non "apprezzare" qualcuno come redattrice è che ti grava molto di più per mantenere un ritmo relativamente stabile, segnalare tutte le mosse, ecc. A un leader che è " fresco "questo non è in genere un problema, ma in una lunga giornata alla fine puoi sembrare un cognato simile a una liscivia quando ti avvicini troppo.

— Daniel R Hicks,

Ma il 2 ° può e deve controllare la situazione di fronte a te per prevedere salite, ostacoli, curve, ecc. Per rallentare preventivamente (esperienza personale - quando la distanza è di 10-20 cm devi stare attento).

— Tom,

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Se c'è una differenza aerodinamica, è così piccola che nella pratica è assolutamente impercettibile.

In una linea di pace, la resistenza sperimentata dal cavaliere anteriore è dominata in modo schiacciante dal taglio attraverso l'aria davanti a lui.

Forse stai pensando a una gara velodromo? Quello che succede spesso è che il secondo pilota passerà all'esterno facendo esplodere rapidamente tutta l'energia che ha salvato essendo dietro il primo ragazzo. Nell'ultimo giro della gara, l'unico modo in cui il frontman può rispondere è accelerare e impedire al passante di arrivare davanti prima dell'ultimo turno. In questo modo il ragazzo anteriore può appendere il passante "ad asciugare" al turn costringendolo non solo a mantenere l'accelerazione ma a percorrere una distanza più lunga attorno alla curva.

Quel tipo di situazione di gara potrebbe indurre qualcuno a credere che il pilota anteriore ottenga un qualche vantaggio quando il secondo ragazzo salta. È un'illusione. Il ragazzo di punta deve "lavorare per questo" fino in fondo.

— Angelo
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