لقد عانينا جميعًا صعودًا منحدرات بنسبة 20٪ ، 25٪ ، حتى 30٪. ولكن ما مدى الانحدار الذي يجب أن يكون عليه الطريق قبل أن يصبح غير قابل للتسلق بالدراجة؟
إنه شيء غريب - سعينا وراء الانحدار. من الشائع أن تسمع الدراجين يتفاخرون بقهر الأعمدة الألبية التي تتحرك بلا هوادة نحو السماء عند منحدرات 20٪ على مدى عدة كيلومترات ، أو ارتفاعات تصل إلى 40٪ في مركز منعطف الشعر.
لكن تذكر أن الانحدار بنسبة 100٪ يجعل فقط منحدرًا بزاوية 45 درجة - مترًا واحدًا رأسيًا لمتر واحد أفقيًا - بالتأكيد لن يكون من المستحيل ركوب منحدر يقترب من 100٪. أليس كذلك؟
قررنا البحث عن الخبراء لمعرفة ذلك.
أول الأشياء أولاً. عندما نقول "أشد انحدار" ، فإننا لا نتحدث عن تلك الارتفاعات الغريبة في انحدار الطريق ، أو المنصة الرأسية لنصف أنبوب.
يمكننا فقط التفكير في منحدر مستمر يمكن لراكب الدراجة على الطريق أن يحاول ركوبه لفترة زمنية معقولة.
الغريب أن القوة ليست عاملاً مقيدًا للتصدي لأشد درجات الصعود ، كما يقول ريت ألين ، أستاذ الفيزياء في جامعة جنوب شرق لويزيانا والمدون منذ فترة طويلة لمجلة Wired.
"إذا كنت لا تهتم بالسرعة ، فيمكنك الصعود إلى أي منحدر بقوة قليلة جدًا طالما أن هناك احتكاكًا كافيًا" ، كما يقول.
"على سبيل المثال ، يمكنك الحصول على محركات صغيرة جدًا لرفع حمولة ثقيلة جدًا إذا كنت تستخدم عددًا كافيًا من البكرات."
إذا كان بإمكانك إنشاء نسبة التروس الصحيحة على دراجتك ، فحتى مع خرج طاقة ضئيل للغاية يمكنك تسلق أي تدرج - نظريًا.
الواقع مختلف. تتطلب نسبة التروس التي سمحت لك بتسلق منحدرات شديدة بجنون أن تدور ساقيك بجنون بينما تتسلل للأمام فقط. سوف تسقط قريبا.
يضع Allain الحد الأدنى للسرعة التي تريدها لتسلق الصعود كسرعة مشي ، أو حوالي مترين في الثانية. من خلال حساباته (المعقدة إلى حد ما بحيث لا يمكن مناقشتها هنا) ، فقد وضع أقصى ميل لقوة 422 واط بسرعة 2 م / ث (4.5 ميل في الساعة) على أنه 40٪.
لذلك قد يكون 40٪ حيث تجد القوة البشرية تطابقها في منحدر - أبعد من ذلك يمكنك المشي أيضًا. ولكن بالنسبة لأولئك منا الأقل اهتمامًا بالتطبيقات العملية ، وأكثر اهتمامًا بإثبات أنه لا يمكن التغلب علينا بالتدرج اللوني ، يجب أن يكون من الممكن تسلق منحدر أكبر من 40٪ إذا كنا مستعدين للسير ببطء بدرجة كافية.
ما نريد معرفته هو في أي زاوية ستمنعنا قوانين الفيزياء من القدرة على التسلق بغض النظر عن ناتج الطاقة أو نسبة التروس.
موازنة الأولويات
إذا ركبنا تلة أصبحت أكثر انحدارًا وانحدارًا ، فلا بد أن تكون هناك نقطة نميل فيها ببساطة إلى الوراء.
'إذا كنت تأخذ دراجة بثلاث نقاط ، مركز الكتلة ونقطتي الاتصال [العجلات] ، فعندئذٍ إذا تجاوز المحور الرأسي لمركز الكتلة أيًا من نقطتي الاتصال هاتين ، فإن الدراجة ستميل ، يقول ألين.
يشرح كيث بونتراجر ، أحد الرواد في دور مركز الثقل [CG] في ملاءمة الدراجة ، "ليس من السهل العثور على CG للراكب بالوسائل الميكانيكية".
لكنه وضع CG لراكب التسلق على خط "2-3 سم خلف عمود دوران الدواسة عند موضع الدواسة التاسعة".
من خلال حساباتنا (غير العلمية إلى حد ما) ، نعتقد أن متوسط الراكب ، جالسًا بشكل طبيعي ، سيكون لديه CG بحوالي 58 سم قبل و 120 سم فوق النقطة التي تلامس فيها العجلة الخلفية الطريق.
الآن ، لمعرفة النقطة التي سيتراجع فيها الفارس إلى الوراء ، يتعين علينا القيام ببعض علم المثلثات. (إذا كنت مهتمًا: زاوية الانحدار=90 - (Tan-1(ارتفاع CG ÷ العجلة الخلفية إلى CG الأفقي).
من ذلك ، نحصل على إجابة نقطة تحول 25.8 درجة ، أو 48٪. إذن ، ها أنت ذا ، التدرج الأكثر حدة هو تافه بنسبة 48٪. أم هو كذلك؟
عندما تصبح الزاوية حادة ، فمن غير المحتمل أن تجلس "بشكل طبيعي". يجادل Bontrager ، "يمنع الراكب الانقلاب من خلال الانحناء إلى الأمام على تسلق شديد الانحدار. هذا شائع لراكبي MTB."
لذلك قمنا بإعادة الحساب بناءً على تمديد متسابق فوق القضبان قدر الإمكان ، ووجدنا حدًا أقصى جديدًا للانحدار يبلغ 41 درجة ، أو 86.9٪.
بالطبع ، سيؤدي الانحناء إلى الأمام حتى الآن على منحدر إلى إزالة بعض الجر من الإطار الخلفي ، مما قد يتسبب في انزلاق الدراجة بشكل مثير للقلق أسفل منحدر التل. وهو ما يقودنا إلى القيد الرئيسي في سعينا وراء الانحدار: الجر.
الانزلاق الانزلاق بعيدا
للتنقل على دراجة على الإطلاق ، تحتاج إلى احتكاك لمقاومة حركة الإطار. مع زيادة الانحدار ، يقل الاحتكاك حيث يتم دفع السطحين معًا بشكل أقل كثافة بواسطة الجاذبية. ج
hristian Wurmbäck ، مدير المنتج في شركة Continental ، قال: "أود أن أقول إن قبضة الإطار ستكون أول شيء يفشل على منحدر شديد الانحدار."
لكن العثور على نقطة التحول الدقيقة أمر صعب. بادئ ذي بدء ، علينا أن نعرف معامل الاحتكاك للإطار - في الأساس مدى لزجه.
ليس من السهل تحديد ذلك ، كما يوضح ورمباك: لا يمكنك القول حقًا. يعتمد ذلك على السطح ، سواء كان رطبًا أو جافًا. فكرة أن هناك رقمًا واحدًا يعطي قبضة نظرية لجميع الظروف - إنه غير موجود حقًا.
لذا في حين أن الواقع قد يكون أكثر تعقيدًا ، فإن تقديرات معامل الاحتكاك للمطاط النقي على مدرج المطار تختلف من 0.3 على الخرسانة الرطبة إلى 0.9.
حساب الأستاذ ألين ، بناءً على معامل احتكاك مقدّر قدره 0.8 (والذي يصفه بأنه "متفائل") يضع الزاوية القصوى التي يمكن أن يتحملها جر الإطارات عند 38.7 درجة ، أو حوالي 80٪.
تفقد قبضتك
عند 80٪ مما يجعل جر الإطارات بالفعل أول نقطة فشل ، ولكن هذا قد يكون مبالغة في تقدير الانحدار المحتمل. المعامل 0.8 يعتمد على فكرة الإطار المطاطي بالكامل ، وهو أمر نادر.
يقول Wurmbäck ، نريد أن يكون الإطار أكثر صلابة ويدوم لفترة أطول من المطاط الخالص. إذا كان لديك إطار شديد الصلابة ، فلن يلتصق بالطريق أيضًا.
علاوة على ذلك ، غالبًا ما تتطلب المنحدرات التي تزيد نسبتها عن 30٪ رصفًا خرسانيًا بدلاً من الطرق المعبدة ، حيث تقترب تقديرات معامل الاحتكاك بالمطاط من 0.6 أثناء الحركة.
إعادة هذا الرقم إلى معادلة ألين ، قد يفشل السحب عند 60٪. هذا دون الدخول في تعقيدات توزيع الوزن بين العجلات بالنظر إلى وضع التسلق الجذري الذي يجب على الفارس اعتماده.
يقولWurmbäck ، هناك طرق لزيادة الاحتكاك بشكل كبير - مثل وضع الغراء على السطح. ولكن من الناحية العملية ، فأنت تريد إطارًا دافئًا وسطحًا دافئًا ، في يوم حار ، مع تضخم أقل للإطارات مع إطار عريض.
بالإضافة إلى المعامل ، هناك أيضًا مساحة سطحية ، تم إنشاؤها بواسطة ملف تعريف الإطارات ، للنظر فيها. لكننا ربما نحتاج إلى صفحتين أخريين حتى نخدش سطح تلك الصفحة.
لذلك تلعب العوامل المتعددة والمتقلبة دورًا في الحد من الانحدار في أكثر دورات التسلق دوخة. ولكن إذا سمح لك وضع التروس والقوة والتسلق الجذري الخاص بك بالذهاب شمالًا من تدرج 60٪ ، فمن المحتمل أن تتوقع أن يخذلك جرّك في أي لحظة.
ما لم يكن لديك وعاء من الغراء في متناول اليد.
