Rüzgarsız bir günde değişken hava direncine ne sebep olur?

Düzenli olarak işe gidiyorum. Bazı günlerde algılanabilir rüzgar olmadığında, neredeyse hiç hava direnci olmadığını ve hızda sürmenin çok kolay olduğunu hissediyorum. Kulaklarımda kükreme olmadan nispeten sessiz.

Algılanabilir rüzgar olmadığı diğer günlerde, çorbaya biniyormuşum gibi geliyor. Hızlanmak gerçekten zor ve hava kulaklarımda oldukça gürültülü.

İş arkadaşlarımla tartıştım ve sık sık gözlemlediğim günlerde aynı etkiye sahip olduklarını söylüyorlar. Benimle aynı yönde seyahat etseler de, algılanan farka neden olan çok hafif bir rüzgarı göz ardı edemiyorum.

Olası açıklamalar:

• Bu günlerde hafif bir kuyruk veya kafa rüzgarı var.
• Daha dinlenmiş veya enerjik olduğum günlerde, sürüş nispeten zahmetsiz gibi hissedebiliyordum.

Katkıda bulunacak başka açıklamalar var mı? Yüksek nem veya yüksek basınç bölgeleri mi?

TLDR; Aşağıdaki hesaplamalarımın doğru olduğunu varsayarsak, sıcak, nemli günler ile serin, kuru günler arasında hava direncinde kabaca% 10 artış var. Hafif ama algılanamayan bir kuyruk rüzgarı veya kafa rüzgarı ekleyin ve iki gün arasında seyir hızında 4-5mph fark yaşayabileceğiniz düşünülebilir.

Hava direnci, bir bisikletçinin tipik seyir hızlarında üstesinden gelmesi gereken ana kuvvettir. Bir çevrimiçi hesap makinesine göre , tipik bir yol bisikleti, rahat bir sürüş pozisyonu ve 18mph'lik bir seyir hızı varsayarak, bir sürücünün gücünün% 75'i sürüklenmenin üstesinden gelmek için kullanılır.

Profilinize göre, aslında deniz seviyesinde olan Melbourne, AU'da yaşıyorsunuz. Başka bir çevrimiçi hesap makinesi kullanarak , 50˚ ve% 0 nem olduğunda hava yoğunluğu 1.24kg / m³'dur. 90˚ ve% 100 nem olduğunda, hava yoğunluğu 1.13kg / m³'dur. Bu nedenle, soğuk ve kuru bir günde, sıcak ve nemli bir güne kıyasla kabaca% 10'luk bir hava direnci artışı vardır.

Sürükleme denklemine göre,

sürükleme kuvveti hava basıncı ile doğrusal olarak ölçeklenir. % 10 daha yüksek yoğunluk, sürtünmenin üstesinden gelmek için gereken% 10 daha yüksek kuvvete eşittir. Anlık güç denklemi ile belirlenir

Sabit güç çıkışı varsayarsak ve bu gücün% 75'i hava direncinin üstesinden gelmeye adanmışsa, toplam hızda kabaca% 7'lik bir azalma (1 / 1.075) elde edersiniz. 18mph'lik bir seyir hızıyla başladık, bu yüzden basit ve soğuk bir günde hızınız 18mph veya% 16.75mph olacak. Bunu farketmek için yeterli diyebilirim.

Tabii ki, bu iki günün birbirine yakın bir şekilde gerçekleşmesi pek mümkün görünmüyor. Ancak, fırtınadan hemen önce veya sonra öğle vakti yolculuğunu, birkaç gün önce ve / veya sonra kuru bir günde akşam geç bir yolculukla karşılaştırıyorsanız, 1 mph farktan oluşan bir baloda bir yere sarılabileceğiniz düşünülebilir.

Bununla birlikte, küçük bir rüzgar ve kuyruk rüzgarı bile hızınızda önemli bir fark yaratabilir. Sheldon'un sitesinde rüzgar tüneli testlerini gösteren grafikler var. Özellikle,

rüzgâr açısı 5mph rüzgar için rüzgar rüzgârından bir kuyruk rüzgarına değiştikçe, "normalleştirilmiş" 25mph hızında (rüzgar olmadığı varsayılarak) giden bir sürücünün kabaca 22mph'den 28mph'ye gideceğini gösterir. Rüzgar hızı değiştikçe binici hızındaki fark doğrusal gibi görünüyor, bu yüzden geriye doğru ekstrapolasyon yapıyor, hatta kuyruk rüzgarına karşı 2mph kafa rüzgarı gibi bir şey bile 3mph farkına neden olacak. Bu kesinlikle göze çarpıyor. Bir rüzgar tünelinde olan bu testler yuvarlanma direnciyle yapılmadı, bu nedenle rüzgar tünelindeki 25mph muhtemelen dış mekan yollarındaki 18mph varsayımımıza eşdeğer.

Etkileri birleştirir ve kuru bir günde akşam geç saatte hafif bir rüzgârla karşılaştırırsanız, nemli bir günde hafif bir kuyruk rüzgarı ile öğleden sonra erken bir yolculuğa çıkarsanız, iki gün arasında muhtemelen 4-5mph'lik bir fark olabilir. Bu çok büyük.

Yüksek nemli günlerde, tipik O2, CO2 ve N2 ağırlıklarından daha hafif olan daha fazla H2O nedeniyle hava daha az kütleye sahiptir. Yüksek basınç günlerinde kenara itmeniz için daha fazla kütle vardır. Hava sıcaklığı da bir rol oynamaktadır - sıcak hava soğuk havadan daha az yoğundur. Bu nedenle sıcak, düşük basınçlı, yüksek nemli bir gün daha az kütlenin kenara itilmesini gerektirir.

Bunlar uçakta ölçülebilir bir fark yaratır, ancak bir bisikletçinin ölçülebilir olması için yeterince hızlı seyahat edip etmediğini bilmiyorum. İnanılmaz derecede rüzgarının ve kendi refahınızın (veya orada eksikliğinin) olduğuna inanıyorum.

Fizikçiler bize bununla dolu olduğumuzu söylese de, birçok bisikletçi en azından rüzgar direncinin nispeten nemli ama serin sabahlarda daha büyük olduğunu "algılıyor".

(Ve elbette, siz ve çalışma arkadaşlarınız önceki gece birlikte dışarıda içki içtiyseniz, bununla ilgili bir şey olabilir.)

Yuvarlanma direnci ile ilgili bu makale bir kenara değinmektedir:

(Daha sonra sıcaklığın lastiklerin yuvarlanma direncini büyük ölçüde etkilediğini gördük.)

Değişim genellikle yukarıda ayrıntılı olarak açıklananla aynı zamanda ve aynı şekilde gerçekleşirse, çok dikkat çekici bir şey ekleyebilir.

İkinci olarak, ıslak bir yolun, lastiğin bir kenara çekilmesi veya yuvarlanırken biraz su alması gerektiği için ilave yuvarlanma direncine neden olacağını varsayacağım. Islak ve hatta nemli günlerde kesinlikle ek yol gürültüsü tespit edebiliyorum, bu yüzden bu enerji bir yerden geliyor olmalı.