Perché è più facile seguire un ciclista in salita

Guardando il Tour de France in TV noto che ai cavalieri piace cavalcare vicino ad altri cavalieri quando salgono una ripida collina.

Capisco che il ciclista può beneficiare di uno slipstream sulla sezione piatta, ma in salita la velocità è così lenta, lo slipstream ha un effetto minimo.

Durante l'arrampicata, i commentatori televisivi sottolineano l'importanza di salire sul volante dei ciclisti come se fosse molto più facile se il pilota potesse attaccarsi al gruppo che lo aspetta.

Qual è il vantaggio di essere attaccati a un gruppo durante l'arrampicata?

Ho corso Cat 1/2 per un certo numero di anni (ciclismo su strada d'élite) e posso dire inequivocabilmente che molti qui non hanno idea di cosa stiano parlando. In salita "salire sulla ruota" raramente riguarda lo slipstreaming (a meno che non ci sia un forte vento contrario), piuttosto che il posizionamento, la stimolazione e la psicologia.

Posizione e stimolazione

Le corse che attaccano o conducono la salita sono forti e probabilmente saliranno vicino alla soglia aerobica. Se non ti alzi immediatamente, si formerà un divario. Se vuoi recuperare (colmare il divario) dovrai lavorare molto probabilmente facendo uno sforzo anaerobico. Questo non va bene in quanto ridurrà la tua capacità di rispondere agli attacchi futuri (vuoi solo andare anaerobico o quasi anaerobico quando devi assolutamente). Quindi la migliore analogia è che sei come il libro delle partite, ottieni così tanti strike quindi usali saggiamente. Se ti agganci immediatamente alla ruota è il tuo colpo migliore per mantenere il tuo ritmo aerobico, conservando quindi una partita.

Al contrario, supponiamo che tu dica "% ^ # * lascerò che si formi un gap". Continui ad arrampicare eventualmente abbinando il ritmo in modo che il divario non diventi troppo grande. Quando raggiungi la cima, avrai fatto praticamente lo stesso sforzo, ma avranno iniziato in discesa prima di raggiungere la cima. Il divario ora diventerà ancora più ampio e all'improvviso sarai fregato. Sei veloce e ora hai un divario ancora più grande da colmare, e ora hai lo svantaggio aggiunto che lo slipstreaming è diventato improvvisamente di nuovo importante. Di fronte a questo hai due vere scelte, incrocia le dita e spera che il gruppo rallenti (il che potrebbe - il gruppo è una bestia volubile), O rompi il culo e chiudi quel maledetto divario.

Le corse su strada sono come gli scacchi. Devi pianificare almeno cinque mosse in anticipo, ma a differenza degli scacchi non ci sono praticamente restrizioni al tipo di mosse che puoi fare e ci sono 150 giocatori simultanei.

Psicologia

Alcuni qui sembrano credere che non ci sia psicologia coinvolta nel salire su una ruota di qualcuno. SBAGLIATO.

Se qualcuno si arrampica duramente (a un ritmo che trovi difficile da abbinare) la cosa migliore che puoi fare è sederti sulla ruota il più vicino possibile (stiamo parlando di uno spazio di 2 pollici). Basta fissare quella ruota tremolante e NON lasciare che il divario si allarghi. Ti dici che non ti interessa quanto fa male, non lascerai che il divario si allarghi. Continui quindi a ripetere questo a te stesso e prima di saperlo la salita è finita.

In tutta serietà, quando si ha ragione sulla soglia aerobica, è necessario effettuare la stimolazione delle unghie. Guidare molto vicino ti permette di giudicare quando ti alleni. È molto più facile lavorare per raccogliere un pollice o due che hai perso quando la tua concentrazione è diminuita, piuttosto che essere più lontano dal ciclista e rendersi conto che ti ha messo 5-10 piedi su di te. Quando tutti hanno un livello di fitness simile, devi lottare per ogni centimetro insanguinato che puoi ottenere. Concentrarsi su qualcosa come la ruota davanti ti aiuta a non concentrarti sul dolore che stai attualmente sopportando.

A parte questo , le domande sulle corse su strada sono divertenti, qualcuno dovrebbe chiedere strategie divertenti come la grondaia del gruppo o attacchi rotolanti.

La fisica della risposta è in realtà piuttosto nota, e non richiede alcuna spiegazione psicologica (ci sono ragioni psicologiche ma le ragioni fisiche sono sufficienti; le ragioni psicologiche sono in aggiunta). Aggiornamento: un risultato di ricerca pertinente qui .

Hai ragione sul fatto che le velocità sono più lente durante l'arrampicata, quindi il vantaggio assoluto del disegno è inferiore. Tuttavia, gli spazi vuoti sono sempre un problema se si sale, in pianura o in discesa e finché si guida in atmosfera e non nel vuotoc'è qualche vantaggio nella redazione. Durante l'arrampicata (anziché la guida in piano o in discesa) piccole differenze di potenza fanno una conseguente differenza di velocità. Questo perché la potenza necessaria per superare la resistenza aerodinamica varia approssimativamente con il cubo di velocità mentre la potenza necessaria per superare la resistenza gravitazionale varia solo con la velocità stessa. Ciò significa, ceteris paribus, su una ripida collina una differenza di potenza del 5% significa quasi una differenza di velocità del 5% mentre in piano una differenza di potenza del 5% significa solo una differenza di velocità dell'1,7%. Quindi, sebbene il vantaggio aerodinamico del disegno su una collina sia piccolo, è l'unico gioco in città. Ecco perché un caposquadra seguirà un domestique anche se il leader è più potente, non perché i leader stanno tentando di attaccare i propri domestique, o perché i domestique guidano necessariamente più stabilmente del leader, ma perché il domestique offre qualche (piccolo) vantaggio al leader. Quanto vantaggio? Alle velocità che vedi nel WorldTour anche su salite ripide, un pilota professionista può ancora ricevere un "risparmio" in potenza compreso tra 5 e 10 watt seguendo qualcun altro (o la sua propria domestique o un pilota di un'altra squadra). Questo potrebbe non sembrare molto, ma se hai ragione sulla cuspide, può fare la differenza tra restare aggrappati e lasciarti cadere - e, come mostra la risposta sopra, lasciarti cadere può avere conseguenze disastrose. con una potenza compresa tra 5 e 10 watt seguendo qualcun altro (o la propria domestique o un cavaliere di un'altra squadra). Questo potrebbe non sembrare molto, ma se hai ragione sulla cuspide, può fare la differenza tra restare aggrappati e lasciarti cadere - e, come mostra la risposta sopra, lasciarti cadere può avere conseguenze disastrose. con una potenza compresa tra 5 e 10 watt seguendo qualcun altro (o la propria domestique o un cavaliere di un'altra squadra). Questo potrebbe non sembrare molto, ma se hai ragione sulla cuspide, può fare la differenza tra restare aggrappati e lasciarti cadere - e, come mostra la risposta sopra, lasciarti cadere può avere conseguenze disastrose.

In misura minore, ma per la stessa fisica, un forte vento in coda può frantumare il gruppo nello stesso modo in cui può fare una ripida collina, mentre un forte vento in avanti tende a mantenere compatto il gruppo. Probabilmente capisci che quando c'è un forte vento contrario, il disegno diventa più vantaggioso. In effetti, un vento contrario penalizza molto il pilota che precede e quindi beneficia molto i piloti dietro. È anche vero il contrario: quando c'è un vento in poppa, il beneficio del disegno diminuisce, così diventano più evidenti le piccole differenze di potenza tra i cavalieri. Il vento in poppa fa andare tutti più veloce, ma aggrava le differenze di potenza tra i cavalieri, quindi i cavalieri intelligenti forti non attaccheranno mai in un vento contrario ma attaccheranno su una collina poiché è lì che il loro vantaggio è maggiore.

Al contrario, la combinazione di un vento in poppa e una collina può essere mortale per le cronometri a squadre. Ad esempio, nel Tour de France del 2005, la cronometro a squadre di fase 4 tra Tours e Blois nella Valle della Loira si è svolta in una giornata con un forte vento in coda su un percorso che normalmente sarebbe considerato relativamente piatto. Le velocità erano elevate a causa del vento in poppa, ma su una leggera collina a circa due terzi del percorso lungo il percorso i piloti stavano saltando fuori. La tattica delle cronometro a squadre richiede che le migliori squadre modifichino i loro sforzi in salita o con vento in poppa per evitare di perdere troppi piloti.

I venti trasversali possono anche frantumare il gruppo perché possono ridurre il beneficio del disegnatore rispetto a quelli davanti.

Solo per aggiungere alcune informazioni sul lato fisico dell'equazione (e c'è sicuramente anche la psicologia in gioco, poiché la motivazione gioca un ruolo in quanto è possibile cavalcare).

Ci sono molti riferimenti su quanto la resistenza all'aria è ridotta seguendo da vicino dietro un pilota, inoltre chiunque abbia un misuratore di potenza avrà probabilmente visto dati simili per se stesso.

La quantità di resistenza all'aria ridotta varia ovviamente a seconda di una serie di fattori, ma una riduzione tipica del ~ 30% quando si segue da vicino dietro il pilota davanti è quasi giusta. Ovviamente può essere più o meno di quello. Questa riduzione si applica su salite, discese e discese, ma ovviamente si applica solo alla percentuale di potenza richiesta per superare la resistenza dell'aria .

Quindi, guardando la domanda di energia relativa delle varie forze di resistenza, ho fatto questo diagramma di esempio per mostrare come cambia con il gradiente, per un ciclista + bici di 75 kg e una potenza costante di 300 W e senza vento (usando le equazioni come descritto in l'articolo di Martin et al, Convalida di un modello matematico per la potenza del ciclismo su strada ):

Ovviamente i valori esatti per ogni individuo varieranno a seconda della loro massa, aerodinamica, fattori di resistenza al rotolamento e così via. Questo è solo per spiegare i principi coinvolti - IOW la forma generale e le tendenze mostrate saranno le stesse per tutti.

Quindi, ciò che possiamo vedere, ad esempio, è per un pilota del genere su una pendenza dell'1%, poco più del 60% della sua energia prodotta viene utilizzato per superare la resistenza dell'aria (300 W x 61% = 183 W), mentre su una pendenza del 6%, quella proporzione della produzione di energia scende a solo ~ 10% (30 W) in quanto molto più della loro potenza viene utilizzata per superare la forza di gravità.

Ora il wattaggio "risparmiando" attingendo da vicino un altro pilota a quelle velocità, sarebbe circa il 30% della potenza utilizzata per superare la resistenza dell'aria.

Sul gradiente dell'1%, questo è ~ 30% x 183 W = 50-60 W., mentre sulla pendenza del 6%, il risparmio scende a 3-4 W.

Ora, naturalmente, più sono in forma o più potenti sono i ciclisti, più velocemente si spostano su per le pendenze a qualsiasi gradiente dato, e quindi aumenteranno quei "risparmi" di wattaggio relativo ad ogni gradiente rispetto al disegno dietro un altro ciclista.

Ad esempio, se un ciclista con lo stesso peso ecc. Stava facendo 400 W sulla pendenza del 6%, la velocità aumenta e anche la percentuale di potenza utilizzata per superare la resistenza dell'aria sale al 15-16% della domanda totale, in questo caso 62 W, e ~ 30% di quello = 15-20 W.

Un risparmio di 15-20 W quando sei al limite è sostanziale.

Con una pendenza dell'8%, questo pilota più potente può ottenere un risparmio di ~ 10 W disegnando e con una pendenza del 10% può ancora ottenere un risparmio di 5-7 W.

Anche 5-10 W possono fare la differenza tra aggrapparsi o incrinarsi.

Ho cercato un po 'di dati empirici su questo, ma non riesco a trovare molto. La mia opinione e ipotesi su questo:

1. Se c'è vento contrario, come nella normale stesura, il pilota anteriore ne prende il peso.
2. L'effetto psicologico "Sono ancora nel branco". Posso spingermi a stare con il ritmo di un branco, ma una volta lasciato indietro, è molto più difficile andare avanti allo stesso ritmo e il divario si allarga rapidamente.
3. Seguire il leader richiede meno potere mentale. L'energia mentale è molto significativa se spesso trascurata. Immagina di essere stanco e di dover guidare verso casa su un mix di strade tortuose, molte curve e alcune autostrade rurali. È molto più facile se segui qualcuno che va nello stesso posto, quindi se devi prendere tutte le decisioni. Allo stesso modo andare su una dura collina estenuante. Puoi semplicemente seguire la linea del leader.

Buona guida.

Nella mia esperienza limitata non si tratta solo di slipstreaming, ma di distanza fisica tra i ciclisti. Come ha suggerito l'heltonbiker sopra, su una collina il cavaliere in testa è sopra il resto e anche davanti, e quell'altezza extra dà loro un vantaggio se attaccano. E superarli significa non solo il solito potere di accelerare, il potere di spezzare il vento, oltre a manovrare per tenere lontano il cavaliere sorpassato. Inoltre, devono scalare la collina. Ma se il pilota in testa attacca, ottengono il vantaggio che ogni metro davanti a loro è anche una frazione di metro sopra i cavalieri che inseguono.

C'è anche la psicologia di ciò, dove su una collina tutti si aspettano che i ciclisti lavorino sodo, attaccando sezioni ripide e occasionalmente scendendo dalla sella per mettere il potere. Quindi è più difficile vedere arrivare la pausa, non si può semplicemente andare "improvvisi aumento di potenza, stanno facendo una pausa ".

Pausa matematica ... Sono curioso del potere coinvolto. So che per i record di velocità su Battle Mountain i ciclisti stanno ottenendo tanta potenza dal pendio che dalle loro gambe, quindi mi chiedo come si confrontano le colline del tour. Assumi una velocità di avanzamento di 10 m / s (36 km / ora) su una pendenza da 1 a 5, il che significa una velocità verso l'alto di 2 m / s. Per una combinazione da 100 kg (pesante, ma plausibile) che è 200 W in salita, dei 300-400 W che il pilota principale normalmente spegne. Quindi nella parte più ripida della salita metà della potenza dei cavalieri sta andando sulla collina piuttosto che in aria.

Le altre risposte che ho visto finora offrono alcune intuizioni generali. Qui, voglio condividere alcune fonti che vanno più in profondità. Discutono di equazioni che aiutano a comprendere meglio le relazioni quantitative tra potenza, velocità, resistenza dell'aria, redazione e così via.

Per riscaldarti, dai un'occhiata a questo interessante ma accessibile articolo di Marilyn Trout: Relationship Between Drafting and Climbing .

Trota cita in bicicletta in salita e discesa da David Swain a lungo. Ad esempio: "A velocità molto basse (dell'ordine di 16 km / ora o meno) la resistenza dell'aria è trascurabile e il disegno diventa quasi insignificante".

Ma perché il numero "magico" è di 16 km / ora? Lasciami dire: non esiste un'unica soglia magica. Per capire quella soglia, devi prima definire quale percentuale è "abbastanza piccola" per la tua domanda. Ad esempio, se dovessi chiedere, a che punto la resistenza dell'aria smette di contribuire con più dello 0,5% della potenza totale erogata, un'equazione può darti una risposta.

A livello d'élite, farei un'ipotesi approssimativa che appena 1 Watt nel corso di una lunga salita potrebbe fare la differenza tra vittoria e secondo posto. Il mio punto è questo: non dare per scontato che la redazione sia trascurabile fino a quando non hai fatto i compiti su cosa significa "trascurabile".

E come fai i compiti? Chiedere qui pensieri sull'arrampicata e la redazione è un punto di partenza. Ma se vuoi avere una migliore comprensione, chiedi riferimenti e poi leggi articoli scientifici. All'interno troverai studi ed equazioni.

Trout menziona questa equazione di Swain, che cita la sua fonte come Equazione del moto di un ciclista di PE di Prampero, G. Cortili, P. Mognoni e F. Saibene .

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

dove:

• W è potere
• kr è il coefficiente di resistenza al rotolamento
• M è la massa combinata di ciclista e bicicletta
• s è la velocità della bicicletta sulla strada
• ka è il coefficiente di resistenza dell'aria
• A è l'area frontale combinata di ciclista e bicicletta
• v è la velocità della bicicletta attraverso l'aria (ovvero la velocità della strada più la velocità del vento in testa)
• g è la costante di accelerazione gravitazionale
• i è l'inclinazione della strada (grado; tuttavia, questa è solo un'approssimazione, dal momento che il seno dell'angolo della strada rispetto all'orizzontale dovrebbe tecnicamente essere usato)

Se vuoi approfondire i vantaggi aerodinamici della stesura, ti consiglio di dare un'occhiata alla comprensione e allo sviluppo dell'aerodinamica del ciclismo di Lukes, Chin e Haake . In particolare, consulta la sezione sulla redazione a pagina 67.

È stato scoperto che il disegno dietro un singolo ciclista con un gap da 0,2 a 0,5 m riduce il consumo di ossigeno del 18 ± 11% a 32 km / he 27 ± 8% a 37 km / he 40 km / h.

La redazione dietro uno, due e quattro ciclisti ha comportato la stessa riduzione del consumo di ossigeno a 40 km / h (27 ± 7%).

Secondo me è puramente psicologico, a meno che il grado non sia inferiore al 6% e non vi sia un vento contrario. Sedersi al volante e trascinarsi sul bordo irregolare è qualcosa a cui siamo abituati ragazzi più alti, sapendo che schiacceremo i piccoli nel TT. Dicendo che a volte puoi tornare indietro di alcuni metri, solo per lasciare che la frequenza cardiaca scenda di quei 2/3 BPM che ci vuole per recuperare, saltare indietro sulla ruota e persino attaccare, (attaccare quando siete entrambi a volte può lanciarvi sopra il ma, al contrario, l'altro / i ragazzo / i potrebbe essere stato al limite e non ce l'hanno da seguire, ora entrambi si sentono uguali ma si ha un gap, altrimenti il ​​fair play per catturare il compagno !!) anche se questo richiede un enorme aerobico il motore per riprendersi in 20 secondi dal limite, quindi pensare di attaccare è una tattica che sembra grande guardarsi indietro dopo. Generalmente,

Ragazzi della regola numero 1, prendi quei gel in 7/8 km prima della salita e nelle discese, il resto si prenderà cura di se stesso!