عندما يصبح الطريق شديد الانحدار ، هل تختفي التأثيرات الديناميكية الهوائية للصياغة؟ يتحقق راكب الدراجة …
ليس من الصعب تخيل السيناريو: أنت في منتصف الطريق في Alpe d’Huez ، تحاول جاهدًا البقاء على اتصال بالعجلة الأمامية. الرئتين تحترقان ، معدل ضربات القلب يرتفع ، جسمك يصرخ من أجل الراحة.
إذن هل يستحق حقًا كل هذا الجهد للتشبث به عندما قد تحقق الصياغة أثناء التسلق أقل الفوائد فقط؟
آثار توفير الطاقة للصياغة على الشقة معروفة جيدًا ، لكن الفوائد الكمية للتأخر عن ركاب الصعود لم يتم الإبلاغ عنها نسبيًا.
"ليس هناك الكثير من البيانات الموضوعية حول هذا الأمر ، لأن تأثيرات الصياغة يصعب دراستها ،" يوضح دامون رينارد ، كبير تقني الدراجات في Cervélo.
"لدينا أنفاق هوائية لدراسة السحب الهوائي على الدراجين الفرديين ، ودراسات الفيلودروم لقياس الصياغة في مسعى الفريق - لكن تطبيق ذلك على الجبال صعب".
رجوع إلى الأساسيات
حان الوقت للعودة إلى الأساسيات. خلاصة القول هي أن الفوائد الديناميكية الهوائية تعتمد على السرعة - التي تنخفض بسرعة عندما تصعد منحدرًا.
"في ركوب الدراجات ، القوى الثلاث التي يجب التغلب عليها هي مقاومة الهواء ومقاومة التدحرج والجاذبية ،" يوضح مات ويليامز ، أخصائي الديناميكا الهوائية في شركة ماكلارين أبلايد تكنولوجيز.
"على الأرض المسطحة ، تذهب كل القوة للتغلب على مقاومة السحب والدحرجة - ولكن عندما تبدأ في الصعود ، تزداد قوة الوزن التي تقاوم الحركة بسرعة كبيرة" ، كما يقول.
بالنسبة لجهد معين ، فأنت تسير بشكل أبطأ ، لأنك تستخدم المزيد من هذا الجهد للتغلب على الجاذبية ، وأقل في المضي قدمًا في الواقع.
ومع انخفاض السرعة تنخفض مقاومة الهواء. يمكن التعبير عن هذا على النحو التالي: Fd=½ rv2CdA (حيث r=كثافة الهواء ، v=السرعة ، Cd=معامل السحب و A=المنطقة الأمامية) ، مما يعني أن العلاقة بين السرعة والسحب أسية.
"قوة السحب تتناسب مع مربع السرعة ، لذلك تتغير القوة كثيرًا مع أي تغيير في السرعة ،" يوضح رينارد.
'عند سرعات التسلق النموذجية من 15 إلى 20 كيلومترًا في الساعة ، انخفضت مقاومة الرياح بالفعل بشكل كبير ، وعند حوالي 12 كيلومترًا في الساعة ، هذه هي النقطة التي تكون حولها مقاومة الرياح مكافئة تقريبًا لمقاومة دوران الإطارات.
كل هذا يعني أن هناك مجالًا أقل لتوفير الطاقة عن طريق الانزلاق إلى أعلى التل ، لأن القوة ضد الراكب أصغر بكثير.
يقول ويليامز: "تنخفض سرعتك بسرعة كبيرة ، وبالتالي تنخفض الفوائد الهوائية".
دهنها
إذن ما هي وفورات الطاقة المتوفرة على التلال؟ يقول ويليامز: "في الشقة ، قد تستخدم 300 واط للتغلب على القوى الديناميكية الهوائية ، على سبيل المثال - وإذا قمت بحفظ ثلث ذلك من خلال المسودة ، فهذا أقل بمقدار 100 واط".
لكن على منحدر بنسبة 6٪ ، يمكن استخدام ما يصل إلى 80٪ من الطاقة لمقاومة الجاذبية ، مع 10٪ فقط ضد مقاومة الهواء.
"إذا كنت تستخدم 30 واط فقط للتغلب على السحب الديناميكي الهوائي ، حتى إذا كنت لا تزال توفر ثلث ذلك ، فإنك توفر 10 واط فقط."
في الواقع ، قد تكون المدخرات الحقيقية أقل. يقول رينارد: "إن وضع الأرقام عليه هو الجزء الصعب".
لقد تم قياس أن الصياغة تقلل الطاقة المطلوبة بنسبة 30٪ إلى 50٪ ، ولكن هذا يحدث بسرعات الأرض المسطحة العادية.
لتسلق الطاقة أعلى والسرعات أقل ، وبالتالي فإن التوفير من حيث قوة السحب أقل أيضًا - لكن ليس من السهل تحديد الكمية."
مع ذلك ، يقول ديفيد سوين ، أستاذ علوم التمرينات بجامعة أولد دومينيون في فيرجينيا ، إنه من المحتمل دائمًا أن يكون هناك بعض التأثير في الصياغة ، مهما كان ذلك دقيقًا.
"يستفيد المتسابقون بوضوح عند 15 ميلاً في الساعة ، حيث تم كسر ميل الأربع دقائق بمساعدة الصياغة ، ويبدو أنهم يستفيدون حتى في سرعة الماراثون ،" كما يقول.
"سيكون هناك انخفاض في تكلفة الطاقة عند التسلق بسرعة في ركوب الدراجات ، طالما أن التل ليس شديد الانحدار بحيث يؤدي إلى إجبار وتيرة المشي."
اخماد القوة
وكلما زادت القوة الإجمالية التي يمكنك وضعها في النظام ، أو كنت أخف وزناً ، زادت الفوائد - موضحًا سبب تماسك المحترفين بالقرب من بعضهم البعض في الجبال.
يقول توني بورنيل ، أستاذ الهندسة في جامعة كامبريدج و رئيس قسم التطوير التقني في شركة بريتيش لركوب الدراجات
لكن إذا كنت تنطلق مثل Vicenzo Nibali ، فهذا ظرف مختلف. عند 20 كم في الساعة ، إنها ميزة تقنية ملموسة.
'نظرًا لأن التدرج اللوني يتجاوز 5٪ أو 6٪ ، فإن ما سيوفرونه هو صغير ، ولكنه نوع المبلغ الذي يتطلع مصنعو الدراجات إلى توفيره في تصميم المعدات - لذا فهو ليس بالأمر الهين بأي حال من الأحوال ، ويضيف ويليامز.
"في سياق سباق مرحلي مدته ثلاثة أسابيع ، يبحث الدراجون المحترفون عن كل فرصة لتوفير الطاقة".
تحقيق مكاسب
تتطلع فرق المحترفين الآن إلى تحديد فوائد الصياغة بشكل أفضل من خلال قياس سرعة الرياح الفعالة عبر الجسم في الوقت الفعلي ، والتي قد يكون من الصعب التنبؤ بها في الجبال.
يقول رينارد: "ما هو مطلوب ، والذي أصبح متاحًا للتو ، هو أجهزة استشعار سرعة الهواء واتجاه الرياح الرقمية على الدراجة".
'Mavic لديه مستشعر الرياح الذي يستخدمونه ، ولدينا أداة تسمى Aerostick تقيس سرعة الهواء الظاهرة واتجاه الرياح ومسار الراكب وخرج الطاقة والسرعة ، وتسجيل ذلك ثانية تلو الأخرى
"لكن هذه التكنولوجيا جديدة نسبيًا في السنوات الثلاث الماضية أو نحو ذلك ، ومعظم البيانات الواردة منها لا تزال في أيدي القطاع الخاص".
يبدو بالتأكيد أن الصياغة هي الطريق إلى الأمام - وهذا دون النظر إلى الفوائد التكتيكية والنفسية المضافة للقدرة على شن هجوم من الخلف ، أو السماح لزملائك في الفريق بالقيام بإعداد السرعة.
يقول بورنيل: "إن وجود عجلة ودية يمكن أن يحدث فرقًا محوريًا من الناحية النفسية". "والتسلق نادرًا ما يكون تدرجًا ثابتًا - لذا فأنت تريد أن تكون على عجلة شخص ما للحصول على الأجزاء المسطحة ، حيث توجد ميزة كبيرة حقًا."
بالنسبة لنا مجرد بشر ، قد يكون هناك اعتبار واحد. يقول بورنيل: "عليك أن تعرف ما أنت قادر عليه ، لأن الصياغة تعني التمسك بنفس سرعة الراكب الذي أمامك".
التمسك بالوتيرة الخاصة بك
"غالبًا ما يقول الناس ،" تسلق بالسرعة التي تناسبك "، وهذا أمر منطقي. قد تحصل على ميزة الطاقة من خلال الصياغة ، ولكن إذا كانت سريعة جدًا ، فستتحول إلى اللون الأحمر وتنفجر ".
لوضعها بالأرقام ، عند تدرج 20 ٪ ، فإن متوسط 70 كجم من المتسابق الذي يضع 300 واط سوف يتجاوز 6 كيلومترات في الساعة بقليل ، وعند هذه النقطة تكون مقاومة الهواء ضئيلة ولا يمثل الصياغة سوى القليل من الاهتمام مقارنة بالحفاظ ببساطة على الحركة إلى الأمام.
لكن رينارد يتبنى وجهة نظر المتسابق: "إنه يستحق الصياغة دائمًا" ، يختتم. "وإذا لم تكن تقوم بالصياغة ، فمن الأفضل أن يكون هناك سبب يمنعك من ذلك. إذا كان هناك خط نهاية للركض بسرعة ، أو هجوم يجب القيام به ، فهذه كلها أسباب وجيهة.
لكن الصياغة تساعد ، ما لم يكن لديك سبب لعدم القيام بذلك. حتى لو كانت كمية صغيرة ، فهي مجانية ، فلماذا لا تأخذها؟
