Peso do aro vs peso do cubo

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Peso do aro vs peso do cubo
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Vídeo: Peso do aro vs peso do cubo

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Vídeo: Alivie o peso das rodas da bike. Pedaleria 2024, Marcha
Anonim

Acabamos com o debate sobre a grande roda pegando os livros de ciências

Há uma variedade impressionante de rodas no mercado, a maioria das quais promete torná-lo mais rápido e eficiente. Muitos dão muita importância ao quão leves são, mas raramente explicam onde na roda a maior parte da massa está localizada: o cubo ou o aro?

Isso nos fez pensar. Se você tivesse duas rodas com o mesmo peso e design, mas uma tivesse mais peso no cubo e a outra tivesse mais peso no aro, o que o tornaria mais rápido ao longo de um passeio médio? É hora de pegar os velhos livros de física novamente.

Vamos começar com a inércia. O momento de inércia funciona com base no princípio de que a massa mais distante do centro de rotação é mais difícil de girar do que a massa próxima ao centro de rotação. No ciclismo, é claro, o primeiro significa o aro, o segundo o cubo. A Segunda Lei do movimento de Newton, quando relacionada a objetos em rotação, diz que α=t/i onde α é a aceleração rotacional, t é o torque líquido e i é o momento de inércia. Em outras palavras, quanto maior a inércia, mais lenta será a aceleração para o mesmo torque.

Marco Arkesteijn, cientista do esporte e exercício da Universidade Aberystwyth, oferece outra maneira de entender a inércia: ‘Considere uma patinadora artística girando no local com os braços abertos. Eles giram em torno do ponto médio do corpo – a parte que está estacionária. Este é o seu centro de rotação. Ao enfiar as mãos no corpo, eles aumentarão a velocidade de rotação. O que eles estão fazendo é diminuir a massa que está mais distante do centro de rotação, o que diminui a inércia. Como a energia no sistema é constante, segue-se que sua velocidade angular aumenta.'

Resumindo, parece que um peso menor no aro equivale a acelerações mais rápidas porque requer menos energia para atingir qualquer velocidade. Você pode ver a vantagem disso quando um perfurador como Philippe Gilbert corre por uma pequena subida – um cenário que foi verificado na estrada. O gerente de produto da Mavic, Maxime Brunand, conduziu um experimento em que adicionou 50g a dois conjuntos de rodas – no aro de um conjunto, no cubo do outro – e teve uma potência de até 500 watts em um gradiente de 10% e veja quanto tempo eles levaram para chegar a 20kmh. “A roda com peso de aro adicionado levou cinco vezes mais tempo para atingir 20 kmh do que quando o mesmo aro foi usado no plano”, diz ele. “Usando as rodas com peso adicionado no cubo, levou apenas quatro vezes mais tempo para atingir sua velocidade horizontal equivalente. Essencialmente, nas subidas, a inércia se torna mais importante.” A equipe francesa também observou que no plano “era mais fácil manter a velocidade” usando as rodas com peso extra no aro.

O efeito volante

Aros leves de ciência
Aros leves de ciência

Isso nos leva ao efeito volante. Poderia um aro mais pesado carregar impulso para um piloto depois de ganhar velocidade, assim como uma roda de locomotiva carrega impulso para uma máquina a vapor? Ondrej Sosenka quebrou o recorde da Hora em 2005, percorrendo 49,7 km. O piloto checo foi um dos maiores pilotos que já correu profissionalmente, pesando 90 kg e medindo dois metros de altura. Sua bicicleta recordista pesava 9,8 kg, incluindo uma roda traseira de 3,2 kg – a razão é, argumentou Sosenka, que enquanto uma roda mais pesada demorava mais para atingir a velocidade máxima, uma vez lá era mais fácil mantê-la. Por outro lado, Eddy Merckx fez um grande esforço para manter toda a sua moto o mais leve possível ao correr na pista.

Então, quem está certo? “Em alguns casos, uma roda um pouco mais pesada no aro pode resultar em um tempo mais rápido, como em um percurso plano”, diz Paul Lew, diretor de inovação da Reynolds Wheels. “Também pode beneficiar um ciclista que exerça a maior parte de sua energia na descida do pedal. A roda mais pesada pode ajudar a preencher a força que f alta na parte traseira e ascendente da cadência, levando o impulso da roda até o curso descendente.'

Então, vale a pena Sir Brad carregar seu aro com chumbo ao tentar o recorde da Hora em junho? E para os pilotos normais na estrada? “Embora seja verdade que uma roda um pouco mais pesada pode resultar em um tempo mais rápido em um percurso completamente plano, esta é a exceção, não a regra”, diz Lew. Na maioria dos passeios de estrada, o peso adicional será mais um impedimento do que um benefício: “Em última análise, o impulso gerado por uma roda usada com a finalidade de criar um efeito de volante para aumentar a velocidade tem um custo para o ciclista. O ciclista obterá menos retorno e benefício do que o custo do esforço. O custo não supera o ganho.'

E as rodas menores?

Parece que o efeito volante de aros pesados só paga dividendos em circunstâncias muito específicas, enquanto a redução do peso dos aros pode trazer benefícios reais ao subir ou acelerar. E porque a inércia aumenta quanto mais longe a massa está do cubo, há um argumento para todos nós usarmos rodas 650c menores em vez das 700c usuais? Foi uma tendência observada no triatlo no início e meados da década de 1990 e pesquisas mostraram 8% de redução de peso usando essa roda.

'Acho que qualquer vantagem é negada por vários fatores, incluindo conforto', diz Arkesteijn. “O zumbido da estrada é mais intenso por causa do raio menor.” Uma roda 650c também tem que girar mais do que a 700c (510 rotações por quilômetro em comparação com 475 aprox), o que significa mais atrito. “Um piloto maior sentirá esse zumbido ainda mais intensamente por causa de seu peso adicional”, continua Arkesteijn. O que nada disso leva em conta, é claro, é a aerodinâmica. Um aro mais pesado pode oferecer vantagens se esse peso for usado para criar uma forma melhor para esculpir no ar. “Se você é uma unidade grande e pode manter sua velocidade em uma colina, um aro mais pesado é menos uma desvantagem para você, porque você desfrutará de um efeito aerodinâmico maior”, diz Jonathan Day da Strada Handbuilt Wheels.'No entanto, se você é um magro de 62kg e se destaca na escalada, você quer algo leve na borda para maximizar sua velocidade na subida.'

Em última análise, porém, a maioria das pessoas não tem uma variedade de rodas para escolher para se adequar a cada tipo de passeio e condição da estrada. Portanto, exceto em circunstâncias muito específicas e condições perfeitas, os aros mais leves geralmente são melhores para maximizar sua velocidade e diversão. E, apesar da dor dilacerante e do suor, é disso que se trata o ciclismo.

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