Por que é mais fácil seguir um ciclista em subida

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Assistindo ao Tour de France na TV, noto que os pilotos gostam de andar logo atrás de outros quando subem uma colina íngreme.

Entendo que o ciclista pode se beneficiar de uma corrente de deslizamento na seção plana, mas em uma subida a velocidade é tão lenta que a corrente de deslizamento tem um efeito mínimo.

Ao subir, os comentaristas de TV consideram muito importante a importância de os pilotos "subirem ao volante" dos pilotos à frente, como se fosse muito mais fácil se o piloto pudesse se apegar ao grupo à frente.

Qual é o benefício de estar ligado a um grupo ao subir?

Ken
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Apesar, talvez? Percebi que as subidas são um pouco melhores para mim quando não estou liderando, mas não corro. Pergunta interessante.
WTHarper
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Lembre-se de que eles ainda estão subindo aquela colina a 8 km / h - muito mais rápido do que os humanos mortais fariam nas mesmas circunstâncias. A resistência do vento ainda é um fator importante.
Daniel R Hicks
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Pergunta estúpida, mas poderia ser apenas porque eles subiram mais devagar? Se você tem um monte de corredores juntos e eles precisam desacelerar, eles naturalmente se agrupam: o tempo entre cada corredor será o mesmo, mas as distâncias serão menores simplesmente porque estão se movendo mais devagar. Você vê a mesma coisa, por exemplo, nas corridas da Nascar quando elas dobram as curvas.
BlueRaja - Danny Pflughoeft
Intervalo de tempo na crista = intervalo de tempo quando o segundo ciclista atinge o pico, mesmo que a distância entre os ciclistas tenha aumentado porque o primeiro ciclista começou a descer antes do segundo ciclista. Portanto, nenhuma vantagem de tempo ganhou. Resposta do piloto 'Elite' incorreta neste ponto, física básica. Segurar a roda evita a folga e permite ultrapassagens efetivas na descida e no estilingue.
usar o seguinte comando
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Em 2016 eu os vi subindo 5-8% a 40-47 km / h. É totalmente uma velocidade em que a aerodinâmica é um fator. Pessoalmente, eu ganho de 8 a 10 km / h em uma série dessas, a essa velocidade não é particularmente importante.
Criggie

Respostas:

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Eu corri com o Cat 1/2 por vários anos (ciclismo de estrada de elite) e posso dizer inequivocamente que muitos aqui não têm idéia do que estão falando. Em uma subida, "subir no volante" raramente é sobre a corrente de deslizamento (a menos que haja um vento severo), em vez disso, trata-se de posicionamento, ritmo e psicologia.

Posição e ritmo

Os passeios que atacam ou lideram a subida são fortes e provavelmente estarão subindo perto do limiar aeróbico. Se você não entrar imediatamente, uma lacuna será formada. Se você quiser recuperar o atraso (fechar a brecha), terá que trabalhar duro, provavelmente colocando um esforço anaeróbico. Isso não é bom, pois reduzirá sua capacidade de responder a ataques futuros (você só quer ficar anaeróbico ou quase anaeróbico quando for absolutamente necessário). Então, a melhor analogia é que você é como um livro de fósforos, recebe tantas greves e as usa com sabedoria. Se você se prender imediatamente ao volante, é a sua melhor chance de manter o ritmo aeróbico e, portanto, conservar uma partida.

Por outro lado, vamos supor que você diga "% ^ # *, deixarei uma lacuna se formar". Você continua subindo, eventualmente, igualando o ritmo, para que a lacuna não fique muito grande. Quando você chegar ao topo, terá praticamente o mesmo esforço, mas eles terão começado na descida antes de você chegar ao topo. A lacuna agora ficará ainda maior e, de repente, você está ferrado. Você está em alta velocidade e agora tem uma lacuna ainda maior para fechar, além de ter a desvantagem adicional de que o slipstreaming tornou-se repentinamente importante novamente. Diante disso, você tem duas escolhas reais, cruze os dedos e espere que o pelotão diminua (o que for possível - o pelotão é uma fera inconstante), OU arrebente sua bunda e feche essa porcaria.

As corridas de rua são como xadrez. Você precisa planejar pelo menos cinco jogadas à frente, mas, diferentemente do xadrez, não há praticamente nenhuma restrição ao tipo de jogadas que você pode fazer e há 150 jogadores simultâneos.

Psicologia

Alguns aqui parecem acreditar que não há psicologia envolvida em subir nas rodas de alguém em uma escalada. ERRADO.

Se alguém está subindo com dificuldade (a um ritmo que você acha difícil de igualar), a melhor coisa a fazer é sentar-se no volante o mais próximo possível (estamos falando de um espaço de duas polegadas). Você apenas olha para o volante e não deixa essa lacuna aumentar. Você diz a si mesmo que não se importa com o quanto dói, não permitirá que a lacuna se amplie. Você continua repetindo isso para si mesmo e, antes que perceba, a subida acaba.

Com toda a seriedade, quando você está bem no seu limiar aeróbico, precisa definir o ritmo. Dirigir muito perto permite que você julgue quando está relaxando. É muito mais fácil trabalhar para pegar uma polegada ou duas que você perdeu quando sua concentração diminuiu, do que ficar mais longe do ciclista e perceber que ele colocou 5 a 10 pés em você. Quando todos estão em um nível de condicionamento físico semelhante, você precisa lutar por cada centímetro sangrento que conseguir. Concentrar-se em algo como a roda da frente ajuda a não se concentrar na dor que está sofrendo atualmente.


Além disso , as perguntas sobre corridas de automóveis são divertidas, alguém deve perguntar sobre estratégias divertidas, como calar o pelotão ou ataques contínuos.

Rider_X
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Ah, você está certo: subestimei o aspecto psicológico, mas vou alterar minha resposta. +1 para você.
R. Chung
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Você deve saber algo que Phil Ligget não sabe. Em seu livro - Tour de France for Dummies, ele menciona especificamente a importância dos caras que puxam, especialmente nos palcos das montanhas, por causa dos benefícios da redação.
Randy Minder
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"Posso dizer inequivocamente que muitos aqui não têm idéia do que estão falando" Ok, mas você pensou nos números? Uma economia de alguns watts, mesmo com um pequeno calado, pode fazer uma grande diferença em uma corrida de elite.
18747 David J.
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"alguém deve perguntar sobre estratégias divertidas, como calar o pelotão ou ataques contínuos" - você sabe que é legítimo fazer uma pergunta e responder você mesmo?
ARMB
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@RoelSchroeven o problema que você aponta é que seu amigo é um piloto instável. Em uma situação de corrida, eu abaixava o volante e encontrava um piloto melhor / mais suave. Em um passeio casual como você estava, você está meio preso com o que tem.
Rider_X
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A física da resposta é realmente bem conhecida e não requer nenhuma explicação psicológica (existem razões psicológicas, mas as razões físicas são suficientes; as razões psicológicas são adicionais). Atualização: uma pesquisa relevante encontrada aqui .

Você está certo de que as velocidades são mais lentas durante a escalada, portanto o benefício absoluto do desenho é menor. No entanto, as lacunas são sempre um problema, seja escalando, no apartamento ou descendo , desde que você esteja andando na atmosfera e não no vácuohá algum benefício na redação. Ao subir (ao contrário de andar no plano ou descendo) pequenas diferenças de potência fazem uma diferença consequente na velocidade. Isso ocorre porque a potência necessária para superar o arrasto aerodinâmico varia aproximadamente com o cubo de velocidade, enquanto a potência necessária para superar o arrasto por gravidade varia apenas com a própria velocidade. Isso significa, ceteris paribus, em uma colina íngreme, uma diferença de 5% na potência significa quase uma diferença de 5% na velocidade, enquanto no plano uma diferença de 5% na potência significa apenas uma diferença de aproximadamente 1,7% na velocidade. Portanto, embora o benefício aerodinâmico de desenhar em uma colina seja pequeno, é o único jogo na cidade. É por isso que um líder de equipe seguirá uma domestique, mesmo que o líder seja mais poderoso - não porque os líderes estejam tentando atacar suas próprias domestiques, ou porque domestiques necessariamente andam com mais firmeza do que o líder, mas porque o domestique oferece alguma (pequena) vantagem ao líder. Quanta vantagem? Nas velocidades que você vê no WorldTour, mesmo em subidas íngremes, um profissional ainda pode receber uma "economia" de potência entre 5 e 10 watts, seguindo alguém (seja o seu próprio equipamento doméstico ou um piloto de outra equipe). Isso pode não parecer muito, mas se você estiver no limite, pode ser a diferença entre ficar pendurado e cair - e, como mostra a resposta acima, cair pode ter consequências desastrosas. com um poder entre 5 e 10 watts, seguindo alguém (seja o seu próprio domestique ou um piloto de outra equipe). Isso pode não parecer muito, mas se você estiver no limite, pode ser a diferença entre ficar pendurado e cair - e, como mostra a resposta acima, cair pode ter consequências desastrosas. com um poder entre 5 e 10 watts, seguindo alguém (seja o seu próprio domestique ou um piloto de outra equipe). Isso pode não parecer muito, mas se você estiver no limite, pode ser a diferença entre ficar pendurado e cair - e, como mostra a resposta acima, cair pode ter consequências desastrosas.

Em menor grau, mas pela mesma física, um forte vento de cauda pode destruir o pelotão da mesma maneira que uma colina íngreme, enquanto um forte vento de cabeça tende a manter o pelotão compacto. Você provavelmente entende que, quando há um vento forte, o desenho se torna mais benéfico. Efetivamente, um vento contrário penaliza muito o piloto na frente e, portanto, beneficia muito os pilotos atrás. O oposto também é verdadeiro: quando há um vento de cauda, ​​o benefício do desenho diminui para que pequenas diferenças de poder entre os pilotos se tornem mais aparentes. O vento de cauda faz todo mundo ir mais rápido, mas agrava as diferenças de potência entre os pilotos, de modo que pilotos inteligentes e fortes nunca atacam em um vento contrário, mas atacam em uma colina, pois é aí que a vantagem deles é maior.

Por outro lado, a combinação de um vento de cauda e uma colina pode ser mortal para os contra-relógios da equipe. Por exemplo, no Tour de France de 2005, o contra-relógio do estágio 4 entre Tours e Blois, no Vale do Loire, ocorreu em um dia com forte vento de cauda em um percurso que normalmente seria considerado relativamente plano. As velocidades eram altas por causa do vento de cauda, ​​mas em uma pequena colina a cerca de dois terços do caminho ao longo do percurso, os ciclistas estavam sendo arrancados. As táticas dos contra-times exigem que as melhores equipes moderem seus esforços nas colinas ou com vento de cauda, ​​a fim de evitar a perda de muitos de seus pilotos.

Os ventos cruzados também podem quebrar o pelotão porque podem reduzir o benefício do redator em relação aos da frente.

R. Chung
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Eu odeio o vento nas montanhas porque o seu resfriamento desaparece.
Daniel R Hicks
@DanielRHicks Eu odeio ventos contrários em descidas, porque então eu tenho que pedalar mais.
Criggie
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Apenas para adicionar algumas informações sobre o lado da física da equação (e definitivamente há psicologia em jogo também, pois a motivação desempenha um papel importante no quão difícil você consegue andar).

Existem muitas referências a respeito de quanto a resistência do ar é reduzida, seguindo de perto um piloto, e qualquer pessoa com um medidor de energia provavelmente já viu dados semelhantes.

A quantidade que o arrasto de ar é reduzido varia, é claro, dependendo de uma série de fatores, mas uma redução típica de ~ 30% ao seguir de perto o ciclista na frente é quase certa. É claro que pode ser mais ou menos que isso. Essa redução se aplica a subidas, planos e descidas, mas é claro que se aplica apenas à proporção da demanda de energia usada para superar a resistência do ar .

Portanto, analisando a demanda relativa de energia das várias forças de resistência, fiz este exemplo de gráfico para mostrar como isso muda com o gradiente, para um ciclista + bicicleta de 75 kg e uma potência constante de 300 W e sem vento (usando as equações descritas em o artigo de Martin et al., Validação de um modelo matemático para a energia do ciclismo de estrada ):

insira a descrição da imagem aqui

Obviamente, os valores exatos para qualquer indivíduo variam dependendo de sua massa, aerodinâmica, fatores de resistência ao rolamento e assim por diante. Isso é apenas para explicar os princípios envolvidos - IOW a forma geral e as tendências mostradas serão as mesmas para todos.

Portanto, o que podemos ver, por exemplo, é para um ciclista em uma inclinação de 1%, pouco mais de 60% de sua produção de energia é usada para superar o arrasto aéreo (300W x 61% = 183W), enquanto em uma inclinação de 6%, essa proporção de produção de energia cai para apenas ~ 10% (30W), pois muito mais de sua energia é usada para superar a força da gravidade.

Agora, a potência "economizada" ao se aproximar de outro piloto nessas velocidades seria aproximadamente 30% da energia usada para superar a resistência do ar.

No gradiente de 1%, isso é ~ 30% x 183W = 50-60W, enquanto na inclinação de 6%, essa economia cai para 3-4W.

Agora, é claro, quanto mais aptos ou mais poderosos são os pilotos, mais rápido eles sobem colinas em qualquer gradiente e, portanto, essas "economias" de potência relativa em cada gradiente ao desenhar atrás de outro ciclista aumentam.

Por exemplo, se um ciclista com o mesmo peso, etc, estivesse fazendo 400 W na inclinação de 6%, a velocidade aumentaria e a proporção de energia usada para superar a resistência do ar também chegaria a 15-16% da demanda total, neste caso 62W, e ~ 30% disso = 15-20W.

Uma economia de 15-20W quando você está no seu limite é substancial.

Em um grau de 8%, este ciclista mais poderoso pode alcançar uma economia de ~ 10W desenhando e, em uma inclinação de 10%, ainda pode alcançar uma economia de 5-7W.

Mesmo 5-10W pode ser a diferença entre ficar preso ou rachar.

alexsimmons
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Eu forneceria a visão alternativa de que 5-10W representa cerca de 1,25-2,5% da produção total em 400 W. Embora você faça tudo o que puder, é improvável que essa seja a diferença entre pendurar e quebrar. Por exemplo, se o pelotão subiu na subida e precisou de 1000 W para aguentar o surto, agora você está com uma economia de 0,5 a 1%. É provável que outros fatores determinem se você fica dentro ou é cuspido como uma semente de melancia.
Rider_X
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Essas mudanças de 5 a 10 W são quase imperceptíveis quando você está andando dentro de si mesmo; no entanto, quando você está no seu limite, mesmo pequenas mudanças fazem uma grande diferença na sua capacidade de se esforçar mais e se recuperar. A recuperação de qualquer aumento acima do limiar, uma vez que o ritmo diminui como eventualmente, exige que você continue abaixo do limiar, mesmo que apenas marginalmente, para recuperar a dívida acumulada de O2. Se você estiver no limiar após um surto, não poderá recuperar a dívida de O2 e será forçado a desacelerar ou não poderá gerenciar outro surto.
Alexsimmons
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Eu procurei um pouco por dados empíricos sobre isso, mas não consigo encontrar muita coisa. Minha opinião e palpites sobre isso:

  1. Se houver vento contra o vento, como no desenho normal, o piloto da frente é o que mais sofre.
  2. O efeito psicológico "Eu ainda estou no pacote". Eu posso me esforçar para ficar com o ritmo de uma matilha, mas depois que deixo para trás, é muito mais difícil continuar no mesmo ritmo e a diferença aumenta rapidamente.
  3. Seguir o líder requer menos poder mental. A energia mental é muito significativa se frequentemente ignorada. Imagine estar cansado e ter que dirigir para casa em uma mistura de estradas sinuosas, muitas curvas e algumas estradas rurais. É muito mais fácil se você seguir alguém que vai para o mesmo lugar, se precisar tomar todas as decisões. Da mesma forma subindo uma colina difícil e cansativa. Você pode apenas seguir a linha do líder.

Equitação feliz.

Ken Hiatt
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Além disso, talvez aproximar-se de um oponente líder facilite a captura se ele correr, ou a surpreenda se ele se distrair por um momento.
21812 heltonbiker
Na minha experiência em corridas, é mais fácil seguir um líder morro acima, compatível e / ou amigável com seus objetivos. Mas isso desaparece se o ciclista tem um estilo diferente (por exemplo, prefere se manter firme quando você gosta de acelerar ou vice-versa) ou está em um time diferente.
18747 David J.
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Na minha experiência limitada, não se trata realmente de slipstreaming, mas da distância física entre os pilotos. Como o heltonbiker sugeriu acima, em uma colina, o guiador principal está acima do resto e também à frente, e essa altura extra lhes dá uma vantagem se atacarem. E ultrapassá-los significa não apenas o poder usual de acelerar, o poder de quebrar o vento, além de manobras para manter o ciclista ultrapassado. Eles também precisam subir a colina. Mas se o piloto principal atacar, ele obtém a vantagem de que cada metro à frente também está uma fração de metro acima do corredor.

Existe também a psicologia, onde todos esperam que os ciclistas trabalhem duro, atacando trechos íngremes e, ocasionalmente, saindo da sela para colocar força. aumento de poder, eles estão fazendo uma pausa ".

Quebra de matemática ... Estou curioso sobre o poder envolvido. Eu sei que, para os recordes de velocidade nos pilotos de Battle Mountain, estão recebendo tanto poder da encosta quanto de suas pernas, então me pergunto como as colinas da turnê se comparam. Suponha uma velocidade no solo de 10 m / s (36 km / h) em uma inclinação de 1 em 5, o que significa velocidade ascendente de 2 m / s. Para uma combinação de 100 kg (pesada, mas plausível), são 200W na subida, dos 300-400W que o piloto principal usaria normalmente. Assim, na parte mais íngreme da subida, metade da força do ciclista está subindo a colina e não no ar.

Kohi
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A inclinação máxima na seção de teste em Battle Mountain é -.0067 (ou seja, 2 / 3rds de 1 por cento). Quando o Varna Diablo estabeleceu o recorde em um pouco acima de 37 m / s, Sam Whittingham produziu um pouco acima de 500 watts. O "benefício" da inclinação teria sido s v m * g, em que s = -0,0067, v = 37, m = 90 e g = 9,8 ou cerca de 200 watts (ou seja, se o percurso estivesse totalmente plano) 200 watts seriam necessários).
R. Chung
De acordo com Sam, sua média seria de cerca de 250W e o Diablo pesava significativamente mais do que você permitia (Sam sozinho pesava cerca de 90kg IIRC). A inclinação durante a subida também é de 1,5 ° e não de 0,5 °. Basta dizer que nunca houve perspectiva de seguir o curso na outra direção. É por isso que registros movidos a humanos são mantidos no apartamento a baixa altitude.
314 Kohi
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As regras da IHPVA dizem que a inclinação máxima sobre a subida não pode exceder 2/3 de um por cento (consulte a seção 3.3.1 aqui ). Acredito que Sam pesasse mais perto de 70 kg e postou um arquivo de dados SRM que mostra seu poder durante uma das tentativas de registro. Você pode ver a velocidade e o poder dele aqui .
R. Chung
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As outras respostas que eu vi até agora oferecem algumas idéias gerais. Aqui, quero compartilhar algumas fontes que vão mais fundo. Eles discutem equações que ajudam a entender melhor as relações quantitativas entre potência, velocidade, resistência do ar, desenho e assim por diante.

Para se aquecer, confira este artigo interessante, mas acessível, de Marilyn Trout: Relação entre desenho e escalada .

Trout cita Cycling Uphill and Downhill de David Swain em detalhe . Por exemplo: "Em velocidades muito lentas (da ordem de 16 km / h ou menos), a resistência do ar é desprezível e o desenho torna-se quase sem sentido".

Mas por que o número "mágico" é de 16 km / h? Deixe-me dizer: não existe um único limite mágico. Para descobrir esse limite, você deve definir primeiro qual porcentagem é "pequena o suficiente" para a sua pergunta em questão. Por exemplo, se você perguntar, em que ponto a resistência do ar para de contribuir com mais de 0,5% da sua potência total, uma equação pode lhe dar uma resposta.

Nos níveis de elite, eu diria que apenas 1 Watt ao longo de uma longa subida poderia fazer a diferença entre vitória e segundo lugar. O que quero dizer é o seguinte: não presuma que o desenho seja insignificante até que você tenha feito sua lição de casa sobre o que significa "insignificante".

E como você faz sua lição de casa? Pedir aqui idéias sobre escalada e redação é um ponto de partida. Mas se você quiser entender melhor, peça referências e leia artigos científicos. Dentro de você encontrará estudos e equações.

Trout menciona essa equação de Swain, que cita sua fonte como Equação de movimento de um ciclista por PE di Prampero, G. Cortili, P. Mognoni e F. Saibene .

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

Onde:

  • W é poder
  • kr é o coeficiente de resistência ao rolamento
  • M é a massa combinada de ciclista e bicicleta
  • s é a velocidade da bicicleta na estrada
  • ka é o coeficiente de resistência do ar
  • A é a área frontal combinada de ciclista e bicicleta
  • v é a velocidade da bicicleta no ar (ou seja, velocidade da estrada mais velocidade do vento da cabeça)
  • g é a constante de aceleração gravitacional
  • i é a inclinação da estrada (grau; no entanto, isso é apenas uma aproximação, pois o seno do ângulo da estrada em relação à horizontal deve ser tecnicamente usado)

Se você quiser explorar os benefícios aerodinâmicos da redação, eu recomendaria verificar o entendimento e o desenvolvimento da aerodinâmica de ciclismo por Lukes, Chin e Haake . Em particular, consulte a seção sobre desenho na página 67.

Verificou-se que o desenho atrás de um único ciclista com um intervalo de 0,2 a 0,5 m reduz o consumo de oxigênio em 18 ± 11% a 32 km / he 27 ± 8% a 37 km / he 40 km / h.

A elaboração de um, dois e quatro pilotos resultou na mesma redução do consumo de oxigênio a 40 km / h (27 ± 7%).

David J.
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Eu acho que você está perdendo um ag no primeiro termo e um rho / 2 no segundo.
R. Chung
O óbvio deve ser observado: quando um humano mortal está subindo a 10 km / h (16 km / h), ele talvez esteja trabalhando uma inclinação de 5% (puxando um número para fora do ar). O piloto da TDF, por outro lado, provavelmente está fazendo uma inclinação de 10% ou melhor na mesma velocidade. E eu acho que o gasto de energia para subir uma inclinação de 10% é provavelmente 3x do que para uma inclinação de 5%, ignorando a resistência do vento. Isso significa que a vantagem relativa do desenho (% economizado em relação ao gasto total de energia) é menor para o piloto da TDF do que para o piloto mortal A UMA Dada taxa de velocidade. Mas em uma determinada inclinação é o contrário.
Daniel R Hicks
A etapa 10 da turnê deste ano, de Macon a Belgarde sur Valserine, percorreu os 17 km de extensão de 7,1% do Col du Grand Colombier. Chris Anker Sorensen, um alpinista do Saxo Bank, subiu essa subida de HC a 330 watts e 20,9 km / h.
R. Chung
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@DanielRHicks Acho que você está tirando muitos números do ar. Um piloto, no seu limiar, por definição, estará colocando (mais ou menos) a mesma potência, independentemente da nota.
David J.
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@ DavidJames-- Certo. Mas, dependendo da sua velocidade, a energia é dividida de maneira diferente entre escalar e superar a resistência do vento. O piloto mais forte estará usando uma fração maior de sua energia para superar a resistência ao vento, porque está indo mais rápido.
Daniel R Hicks
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Na minha opinião, é puramente psicológico, a menos que a nota seja inferior a 6% e haja um vento contrário. Sentado no volante e arrastando-se para a borda irregular é algo com o qual os caras mais altos estão acostumados, sabendo que vamos esmagar os caras pequenos do TT. Dizendo que às vezes você pode recuar alguns metros, apenas para permitir que a freqüência cardíaca diminua os 2/3 BPM necessários para se recuperar, pular no volante e até atacar (atacar quando vocês dois podem às vezes jogá-lo sobre o borda, mas, inversamente, os outros caras podem ter chegado ao limite e não precisam segui-los, agora vocês se sentem o mesmo, mas têm uma lacuna; caso contrário, é um jogo justo para pegar o companheiro !!) embora isso exija uma aeróbica enorme motor para se recuperar em 20 segundos a partir do limite, e depois pensar em atacar é uma tática que parece ótima olhando para trás depois. Usualmente,

Rapazes de regra número 1, consiga esses géis em 7 / 8km antes da escalada e nas descidas, o resto vai cuidar de si!

Luke - Racer
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