Почему легче следовать за велосипедистом в гору


42

Смотря «Тур де Франс» по телевизору, я замечаю, что гонщикам нравится ездить рядом с другими гонщиками, когда они поднимаются по крутому склону.

Я понимаю, что гонщик может извлечь выгоду из скользящего потока на плоской секции, но на подъеме скорость настолько медленная, скользящий поток имеет минимальный эффект.

При восхождении телевизионные комментаторы подчеркивают важность того, чтобы гонщики «садились за руль» впереди гонщиков, как будто было бы намного легче, если бы гонщик мог присоединиться к группе впереди.

Какая польза от привязанности к группе при лазании?


Злоба, может быть? Я заметил, что подъемы по холмам мне приятнее, когда я не веду, но я не участвую в гонках. Интересный вопрос.
WTHarper

13
Имейте в виду, что они все еще часто поднимаются на этот холм со скоростью 20 миль в час - гораздо быстрее, чем смертные люди делают в тех же условиях. Сопротивление ветра все еще является основным фактором.
Даниэль Р Хикс

3
Глупый вопрос, но может ли это быть просто потому, что они идут медленнее в гору? Если у вас есть несколько гонщиков вместе, и они должны замедлиться, они, естественно, сгруппируются ближе: время между каждым гонщиком будет одинаковым, но расстояния будут меньше просто потому, что они движутся медленнее. Например, вы видите то же самое в гонках Nascar, когда они поворачивают за угол.
BlueRaja - Дэнни Пфлюгофт

Промежуток времени на гребне = промежуток времени, когда гребни второго гонщика, даже если расстояние между гонщиками будет увеличено, потому что первый гонщик начал спуск перед гребнем второго гонщика. Таким образом, преимущество не получено. На этот счет неверный ответ гонщика «Элиты», базовая физика. Удержание руля позволяет избежать зазора и позволяет эффективно обгонять тягу на спуске, рогатке.
user19284

1
В 2016 году я видел, как они разгоняются на 5-8% со скоростью 40-47 км / ч. Это абсолютно скорость, где аэродинамика является фактором. Лично я получаю 8-10 км / ч на такой отметке, при этом скорость в воздухе не особо важна.
Criggie

Ответы:


75

Я катался на Cat 1/2 уже несколько лет (элитный велоспорт), и я могу однозначно сказать, что многие здесь понятия не имеют, о чем они говорят. На подъеме «садиться за руль» редко идет о скользящем потоке (если нет сильного встречного ветра), а о позиционировании, стимуляции и психологии.

Положение и стимуляция

Поездки, которые атакуют или ведут подъем, являются сильными и, вероятно, будут подниматься около их аэробного порога. Если вы не получите сразу же, образуется разрыв. Если вы хотите , чтобы догнать (близкий разрыв) вам придется работать трудно , вероятно , положить в анаэробных усилиях. Это не хорошо, так как это уменьшит вашу способность реагировать на будущие атаки (вы хотите стать анаэробным или почти анаэробным, когда это абсолютно необходимо). Тогда лучшая аналогия в том, что вы как книга матчей, вы получаете так много ударов, так что используйте их с умом. Если вы сразу же зафиксируетесь на колесе, это ваш лучший шанс сохранить аэробный темп, а значит, сохранить спичку.

И наоборот, давайте предположим, что вы говорите: «% ^ # * это я позволю форме пробела». Вы продолжаете скалолазание, в конце концов, в соответствии с темпом, так что разрыв не становится слишком большим. Когда вы достигнете вершины, вы приложите практически то же самое усилие, но они начнутся на спуске до того, как вы достигнете вершины. Разрыв теперь станет еще шире, и вдруг вы облажались. Вы находитесь на скорости, и теперь у вас есть еще больший разрыв, чтобы закрыться, плюс у вас теперь есть дополнительный недостаток, заключающийся в том, что слипстринг снова стал важным. Столкнувшись с этим, у вас есть два реальных выбора, скрестите пальцы и надейтесь, что пелотон замедляется (что может быть - пелотон - непостоянный зверь), ИЛИ перебейте свою задницу и закройте этот проклятый разрыв.

Шоссейные гонки похожи на шахматы. Вам нужно планировать как минимум пять ходов вперед, но в отличие от шахмат, нет никаких ограничений на тип ходов, которые вы можете сделать, и есть 150 игроков одновременно.

Психология

Некоторые здесь, кажется, полагают, что нет никакой психологии, связанной с тем, чтобы сесть на чьи-то колеса на подъеме. НЕПРАВИЛЬНО.

Если кто-то тяжело поднимается (в темпе, с которым вам тяжело сочетаться), лучшее, что вы можете сделать, это сесть на свое колесо как можно ближе (мы говорим о 2-дюймовом зазоре). Вы просто смотрите на это чертово колесо и НЕ позволяете этому промежутку расширяться. Вы говорите себе, что вам все равно, насколько это больно, вы не допустите, чтобы разрыв увеличился. Затем вы продолжаете повторять это для себя, и, прежде чем вы это знаете, подъем закончен.

На полном серьезе, когда вы находитесь на пороге аэробики, вы должны ходить ногтями. Езда очень близко позволяет судить, когда вы расслабляетесь. Работать намного легче, чтобы подобрать потерянный дюйм или два, когда ваша концентрация уменьшилась, чем быть дальше от гонщика и осознать, что он / она поставил вас на 5-10 футов. Когда все находятся на одинаковом уровне физической подготовки, вам нужно бороться за каждый кровавый дюйм, который вы можете получить. Сосредоточение внимания на чем-то похожем на колесо впереди помогает вам не сосредоточиться на боли, которую вы сейчас испытываете.


Кроме того, вопросы о гонках на дорогах - это весело, кто-то должен спросить о забавных стратегиях, таких как выплескивание пелотона или бросающиеся атаки.


1
Ах, вы правы: я преуменьшил психологический аспект, но я исправлю свой ответ. +1 тебе.
Р. Чунг

2
Вы должны знать то, чего не знает Фил Лиггет. В своей книге «Тур де Франс для чайников» он особо упоминает о важности парней, которые тянутся, особенно на горных сценах, из-за преимуществ черчения.
Рэнди Миндер

1
«Я могу однозначно сказать, что многие здесь не имеют ни малейшего понятия, о чем они говорят» Хорошо, но вы думали о цифрах? Экономия даже нескольких ватт, даже от крошечной тяги, может иметь большое значение в элитной гонке.
Дэвид Дж

3
«кто-то должен спросить о забавных стратегиях, таких как выплескивание пелотона или скользящие атаки» - вы знаете, что законно задать вопрос и ответить на него самостоятельно?
armb

2
@RoelSchroe Даже проблема, как вы указываете, в том, что ваш друг неустойчивый гонщик. В ситуации гонки я бросил бы его колесо и нашел бы лучшего / более гладкого наездника. В случайной поездке, как ты, ты как бы застрял с тем, что у тебя есть.
Rider_X

17

Физика ответа на самом деле довольно хорошо известна, и она не требует какого-либо психологического объяснения (существуют психологические причины, но достаточно физических причин; психологические причины дополнительно). Обновление: соответствующие результаты исследований здесь .

Вы правы в том, что при подъеме скорости медленнее, поэтому абсолютная выгода от черчения меньше. Тем не менее, пропуски всегда являются проблемой, будь то лазание, на квартире или спуске, если вы едете в атмосфере, а не в вакууме.есть некоторая выгода для составления. При восхождении (в отличие от езды по плоскости или спуске) небольшие различия в силе имеют существенное значение в скорости. Это связано с тем, что мощность, необходимая для преодоления аэродинамического сопротивления, приблизительно зависит от куба скорости, а мощность, необходимая для преодоления гравитационного сопротивления, зависит только от самой скорости. Это означает, что при прочих равных условиях на крутом склоне разница в мощности на 5% означает разницу в скорости почти на 5%, в то время как на ровном месте разница в мощности на 5% означает разницу в скорости ~ 1.7%. Итак, хотя аэродинамическое преимущество игры на холме невелико, это единственная игра в городе. Вот почему лидер команды будет следовать домашнему стилю, даже если лидер более могущественен, а не потому, что лидеры пытаются атаковать свои собственные домашние удары, или потому что доместик обязательно движется более стабильно, чем лидер, а потому что домстик предлагает некоторое (небольшое) преимущество лидеру. Какое преимущество? На скоростях, которые вы видите в WorldTour, даже на крутых подъемах про-райдер может по-прежнему получать «экономию» мощности от 5 до 10 ватт, следуя за кем-то другим (либо своим собственным домом, либо гонщиком из другой команды). Это может показаться не таким уж большим, но если вы правы на острие, это может быть разницей между подвешиванием и падением - и, как показано в ответе выше, падение может иметь катастрофические последствия. мощностью от 5 до 10 ватт, следуя за кем-то другим (или его собственным домом или гонщиком из другой команды). Это может показаться не таким уж большим, но если вы правы на острие, это может быть разницей между подвешиванием и падением - и, как показано в ответе выше, падение может иметь катастрофические последствия. мощностью от 5 до 10 ватт, следуя за кем-то другим (или его собственным домом или гонщиком из другой команды). Это может показаться не таким уж большим, но если вы правы на острие, это может быть разницей между подвешиванием и падением - и, как показано в ответе выше, падение может иметь катастрофические последствия.

В меньшей степени, но по той же самой физике, сильный попутный ветер может разрушить пелотон так же, как крутой холм, в то время как сильный встречный ветер стремится сохранить компактность пелотона. Вы, наверное, понимаете, что когда есть сильный встречный ветер, составление становится более выгодным. По сути, встречный ветер сильно наказывает гонщика впереди и, следовательно, приносит много пользы гонщикам сзади. Верно и обратное: когда есть попутный ветер, выгода от тяги уменьшается, поэтому небольшие различия в мощности между наездниками становятся более очевидными. Попутный ветер заставляет всех двигаться быстрее, но он усугубляет разницу в мощности между гонщиками, поэтому сильные умные гонщики никогда не будут атаковать в встречном ветре, а будут атаковать на холме, поскольку именно здесь их преимущество самое большое.

И наоборот, комбинация попутного ветра и холма может быть смертельной для командных испытаний. Например, в "Тур де Франс" 2005 года командный зачет на этапе 4 между Туром и Блуа в долине Луары проходил в день с сильным попутным ветром на трассе, которая обычно считается относительно ровной. Скорости были высокими из-за попутного ветра, но на небольшом холме, примерно в двух третях пути, всадники были сбиты. Тактика командных испытаний требует, чтобы лучшие команды смягчали свои усилия на холмах или попутных ветрах, чтобы не потерять слишком много своих гонщиков.

Попутный ветер может также разрушить пелотон, потому что он может уменьшить выгоду составителя по сравнению с теми, кто впереди.


6
Я ненавижу попутный ветер на холмах, потому что ваше похолодание исчезает.
Даниэль Р Хикс

@DanielRHicks Я ненавижу встречный ветер на спусках, потому что тогда я должен крутить педали больше.
Criggie

9

Просто добавьте некоторую информацию о физическом аспекте уравнения (и определенно присутствует психология, так как мотивация играет роль в том, насколько усердно вы можете кататься).

Существует множество упоминаний о том, насколько снижается сопротивление воздуха при следовании за гонщиком, плюс любой, кто имеет измеритель мощности, наверняка видел бы подобные данные для себя.

Величина уменьшения воздушного сопротивления, конечно, варьируется в зависимости от ряда факторов, но типичное снижение ~ 30% при следовании близко за гонщиком впереди примерно справа. Конечно, это может быть больше или меньше, чем это. Это снижение применяется на подъемах, квартирах и спусках, но, конечно, относится только к той части потребности в энергии, которая используется для преодоления сопротивления воздуха .

Итак, глядя на относительную потребность в энергии от различных сил сопротивления, я сделал эту примерную диаграмму, чтобы показать, как она меняется с градиентом, для водителя и велосипеда весом 75 кг и постоянной мощности 300 Вт и без ветра (используя уравнения, как описано в статья Мартина и др., Утверждение математической модели мощности дорожного велосипеда ):

введите описание изображения здесь

Очевидно, что точные значения для любого человека будут варьироваться в зависимости от их массы, аэродинамики, факторов сопротивления качению и так далее. Это просто для объяснения принципов - IOW, общая форма и показанные тенденции будут одинаковыми для всех.

Таким образом, мы можем видеть, например, что для такого гонщика с уклоном 1% чуть более 60% их выходной энергии используется для преодоления сопротивления воздуха (300 Вт x 61% = 183 Вт), в то время как на склоне 6%, эта доля энергии снижается до ~ 10% (30 Вт), так как гораздо больше их мощности используется для преодоления силы тяжести.

Теперь «экономия» мощности за счет того, что на этих скоростях тянется вплотную за другим гонщиком, составляет примерно 30% от мощности, используемой для преодоления сопротивления воздуха.

При градиенте 1% это ~ 30% x 183 Вт = 50-60 Вт, а на склоне 6% экономия снижается до 3-4 Вт.

Теперь, конечно, чем крепче или мощнее гонщики, тем быстрее они движутся в гору при любом заданном уклоне, и поэтому относительная «экономия» мощности на каждый уклон от тяги за другим наездником будет увеличиваться.

Например, если гонщик с таким же весом и т. Д. Работал на 400 Вт на склоне 6%, скорость увеличивается, и доля мощности, используемой для преодоления сопротивления воздуха, также достигает 15-16% от общей потребности, в данном случае 62 Вт, и ~ 30% от этого = 15-20 Вт.

Экономия 15-20 Вт, когда вы находитесь на пределе, значителен.

На уровне 8% этот более мощный наездник может добиться экономии ~ 10 Вт за счет черчения, а на склоне 10% он все еще может достичь экономии 5-7 Вт.

Даже 5-10 Вт могут быть разницей между зависанием или трещинами.


Я хотел бы представить альтернативную точку зрения, что эти 5-10 Вт представляют около 1,25-2,5% от общей мощности при 400 Вт. Хотя вы возьмете все, что сможете, маловероятно, что это будет разницей между зависанием и взломом. Например, если пелотон взлетел на подъеме и вам нужно 1000 Вт, чтобы удержать его, вы теперь экономите до 0,5-1%. Вероятно, другие факторы будут определять, останетесь ли вы или выплюнете, как семена арбуза.
Rider_X

3
Такие изменения в 5-10 Вт едва заметны, когда вы едете внутри себя, однако, когда вы находитесь на пределе, даже небольшие изменения сильно влияют на вашу способность идти сложнее и восстанавливаться. Восстановление после любого сверхпорогового скачка, когда темп замедляется, как это в конечном итоге будет происходить, требует, чтобы вы ехали под порогом, даже если только незначительно, чтобы восстановить накопленный долг O2. Если после скачка вы находитесь на пороге, тогда вы не сможете взыскать долг O2 и в конечном итоге будете вынуждены замедлиться или не сможете справиться с другим скачком.
alexsimmons

8

Я немного осмотрел эмпирические данные по этому вопросу, но не могу найти много. Мое мнение и догадки по этому поводу :

  1. Если есть какой-либо встречный ветер, как при обычной разработке, передний наездник берет на себя основной удар.
  2. Психологический эффект «Я все еще в стае». Я могу заставить себя не отставать от темпа стаи, но как только я отстану от него, гораздо сложнее продолжать движение в том же темпе, и разрыв быстро увеличивается.
  3. Следование за лидером требует меньше умственной силы. Умственная энергия очень важна, если ее часто упускать из виду. Представьте, что вы устали и едете домой по извилистым дорогам, множеству поворотов и некоторым сельским дорогам. Гораздо проще, если вы следуете за кем-то, идущим в одно и то же место, чем если вы должны принять все решения. Точно так же, поднимаясь на жесткий изнурительный холм. Вы можете просто следовать линии лидера.

Счастливой езды.


4
Кроме того, возможно, поближе к ведущему противнику легче поймать его, если он спринтует, или застать врасплох, если он отвлечется на мгновение.
Хелтонбайкер

По моему опыту гонок легче следовать за лидером в гору, который совместим и / или дружелюбен к вашим целям. Но это выходит за рамки, если у гонщика другой стиль (например, он предпочитает двигаться ровно, когда вам нравится ускоряться или наоборот) или он в другой команде.
Дэвид Дж

5

В моем ограниченном опыте речь идет не о скольжении, а о физическом расстоянии между гонщиками. Как предлагал хелтонбайкер выше, на холме ведущий ридсер находится выше остальных, а также впереди, и эта дополнительная высота дает им преимущество, если они атакуют. И преодолеть их - значит не просто обычная сила, чтобы ускориться, сила, чтобы разбить ветер, плюс маневрирование, чтобы удержать обгоняющего всадника от хвоста. Кроме того, они должны подняться на холм. Но если ведущий гонщик атакует, он получает преимущество в том, что каждый метр, который он опережает, также на долю метра выше гоняющего гонщика.

Есть также психология этого, когда на холме все ожидают, что гонщики будут усердно работать, атаковать крутые участки и иногда выходить из седла, чтобы включить силу. Так что трудно увидеть приближающийся перерыв, вы не можете просто уйти внезапно увеличение силы, они делают перерыв ".

Математический перерыв ... Мне интересно, какая сила задействована. Я знаю, что для рекордов скорости в Battle Mountain гонщики получают от склона столько же энергии, сколько и от своих ног, поэтому мне интересно, как сравниваются холмы в туре. Предположим, что скорость на грунте составляет 10 м / с (36 км / ч) на склоне 1 к 5, что означает скорость вверх 2 м / с. Для 100-килограммовой комбинации (тяжелой, но правдоподобной) это 200 Вт на подъем, из 300-400 Вт, которые обычно выставляет ведущий гонщик. Таким образом, в самой крутой части подъема половина мощности всадника идет в гору, а не в воздух.


2
Максимальный уклон на тестовом участке в Battle Mountain составляет -.0067 (то есть 2/3 от 1 процента). Когда Varna Diablo установил рекорд чуть выше 37 м / с, Сэм Уиттингем выдавал чуть более 500 ватт. «Выгода» от уклона была бы s v m * g, где s = -0,0067, v = 37, m = 90 и g = 9,8, или около 200 Вт (т. Е. Если бы курс был абсолютно ровным, дополнительно 200 ватт были бы нужны).
Р. Чунг

По словам Сэма, его среднее значение составляло бы около 250 Вт, а Diablo весил значительно больше, чем вы позволяли (один Сэм весил около 90 кг IIRC). Уклон во время его разгона также составляет 1,5 °, а не 0,5 °. Достаточно сказать, что никогда не было перспективы вести курс в другом направлении. Вот почему человеческие рекорды хранятся в квартире на небольшой высоте.
Кохи

1
Правила IHPVA гласят, что максимальный уклон на разгоне не может превышать 2/3 одного процента (см. Раздел 3.3.1 здесь ). Я полагаю, что Сэм весил около 70 кг, и он опубликовал файл данных SRM, который показывает его силу во время одной из попыток записи. Вы можете увидеть его скорость и мощность здесь .
Р. Чунг

5

Другие ответы, которые я видел до сих пор, предлагают некоторые общие идеи. Здесь я хочу поделиться некоторыми источниками, которые идут глубже. Они обсуждают уравнения, которые помогают лучше понять количественные зависимости между мощностью, скоростью, сопротивлением воздуха, чертёжностью и так далее.

Чтобы согреться, ознакомьтесь с этой интересной, но доступной статьей Мэрилин Траут: « Отношения между черчением и скалолазанием» .

Форель цитирует Дэвида Суэйна «Велоспорт в гору» и «Скоростной спуск» . Например: «На очень медленных скоростях (порядка 16 км / ч или меньше) сопротивление воздуха незначительно, а составление становится практически бессмысленным».

Но почему «магическое» число 16 км / час? Позвольте мне сказать: нет единого магического порога. Чтобы выяснить этот порог, вы должны сначала определить, какой процент является «достаточно маленьким» для вашего вопроса. Например, если вы спросите, в какой момент сопротивление воздуха перестает давать более 0,5% от общей выходной мощности, уравнение может дать вам ответ.

На элитных уровнях я бы сделал грубое предположение, что всего 1 Ватт в течение длительного подъема может изменить разницу между победой и вторым местом. Моя точка зрения такова: не думайте, что составление текста ничтожно мало, пока вы не выполнили домашнюю работу о том, что значит «незначительно».

А как ты делаешь домашнее задание? Запрашиваемая здесь для размышлений о восхождении на холм и составление чертежей - одно место, чтобы начаться. Но если вы хотите лучше понять, попросите ссылки, а затем прочитайте научные статьи. Внутри вы найдете исследования и уравнения.

Форель упоминает об этом уравнении от Суэйна, который цитирует его источник как Уравнение движения велосипедиста П.Е. ди Прамперо, Дж. Кортили, П. Могнони и Ф. Сайбене .

W = (кр М с) + (ка А св ^ 2) + (ги М с)

где:

  • W это сила
  • кр - коэффициент сопротивления качению
  • М - объединенная масса велосипедиста и велосипеда
  • s - скорость велосипеда на дороге
  • ka - коэффициент сопротивления воздуха
  • А - это комбинированная фронтальная зона велосипедиста и велосипеда.
  • v - скорость велосипеда по воздуху (т. е. скорость дороги плюс скорость встречного ветра)
  • g - константа гравитационного ускорения
  • i - уклон дороги (уклон; однако это только приблизительное значение, поскольку технически следует использовать синус угла дороги к горизонтали)

Если вы хотите вникнуть в аэродинамические преимущества черчения, я бы порекомендовал проверить понимание и развитие велосипедной аэродинамики Люксом, Чином и Хааке . В частности, ознакомьтесь с разделом «Составление» на странице 67.

Было обнаружено, что тяга за одним гонщиком с зазором 0,2–0,5 м снижает потребление кислорода на 18 ± 11% при 32 км / ч и на 27 ± 8% при 37 км / ч и 40 км / ч.

Отклонение от одного, двух и четырех райдеров привело к одинаковому снижению потребления кислорода при 40 км / ч (27 ± 7%).


1
Я думаю, что вы пропускаете ag в первом семестре и rho / 2 во втором.
Р. Чунг

Следует отметить очевидное: когда смертный человек идет в гору со скоростью 10 миль в час (16 км / ч), он может работать на склоне 5% (вытаскивая число из воздуха). С другой стороны, гонщик TDF, вероятно, делает 10% или лучше на той же скорости. И я предполагаю, что затраты энергии на подъем на 10% склоне, вероятно, в 3 раза больше, чем на 5%, игнорируя сопротивление ветра. Это означает, что относительное преимущество черчения (% экономии по сравнению с общим расходом энергии) меньше для всадника TDF, чем для смертного всадника при ДАННОЙ СКОРОСТИ. Но на данном склоне все наоборот.
Даниэль Р Хикс

Этап 10 тура этого года из Мейкона в Бельгард-сюр-Вальсерин прошел 17,1-километровый Col du Grand Colombier длиной 17 км. Крис Анкер Соренсен, альпинист Saxo Bank, поднялся на этом подъеме HC на 330 Вт и 20,9 км / ч.
Р. Чунг

1
@DanielRHicks Я думаю, вы вытаскиваете слишком много цифр из воздуха. По определению, на своем пороге гонщик будет производить (более или менее) одинаковую мощность независимо от того, какая у него оценка.
Дэвид Дж

1
@ DavidJames-- Точно. Но, в зависимости от вашей скорости, энергия распределяется по-разному между восхождением и преодолением сопротивления ветра. Более сильный гонщик будет использовать большую часть своей энергии, чтобы преодолеть сопротивление ветра, потому что он идет быстрее.
Даниэль Р Хикс

2

На мой взгляд, это чисто психологическое, если только оценка не менее 6% и нет встречного ветра. Мы, более высокие парни, привыкли сидеть за рулем и тащить себя к рваному краю, зная, что мы раздавим маленьких парней в ТТ. Говоря, что иногда вы можете отступить на несколько метров, просто чтобы частота сердечных сокращений снизилась на 2/3 ударов в минуту, которые требуются для восстановления, прыжка назад на колесе и даже атаки (атака, когда вы оба можете иногда бросить вас через край, но, наоборот, другой парень / парни, возможно, был o пределом и не имело бы этого следовать, теперь вы оба чувствуете то же самое, но у вас есть пробел, в противном случае честная игра для ловли товарища !!) хотя это требует огромного аэробики двигатель восстанавливается за 20 секунд до предела, а затем думать о нападении на его тактику, которая чувствует себя прекрасно, оглядываясь на нее после. Обычно,

Ребята номер 1, возьмите эти гели за 7 / 8км до подъема и спуска, остальное позаботится о себе!

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.