Você pensa que é rápido, sabe que poderia ser mais rápido, mas qual é a velocidade mais rápida fisicamente possível? Descobrimos
Aí está você, acelerando ladeira abaixo como se sua vida dependesse disso. Agachado sobre as barras, os nós dos dedos brancos agarrando as gotas, você olha para o seu computador de bicicleta e vê a figura clicar até 70 kmh. Ah, sim, você está realmente voando agora. Mas antes que você possa ganhar mais velocidade, o sinal de trânsito sinaliza um cruzamento à frente e você aperta os freios para parar com segurança.
Mas e se aquela junção não estivesse lá? E se não houvesse obstáculos, curvas ou cães vagando pela estrada, e a ladeira fosse tão longa, suave e íngreme quanto você poderia desejar?
Quão rápido você poderia ir então? Vamos começar a responder a essa pergunta olhando para o que está prendendo você.
A vida é uma chatice
‘Isso seria a velocidade terminal’, explica Rob Kitching, fundador do equipamento aerodinâmico online Cycling Power Lab. 'Em termos de ciclismo, este é o ponto em que as forças de parada conjuntas de arrasto aerodinâmico e resistência ao rolamento se igualam às forças fornecidas pela gravidade e potência.'
A gravidade do impacto depende da gravidade da inclinação. “Se você definir a inclinação para infinito – em outras palavras, uma parede – não haverá carga nos pneus ou na estrutura da moto”, diz Ingmar Jungnickel, engenheiro de P&D da Specialized.
'Efetivamente, isso tornaria ambos redundantes e você estaria s altando de paraquedas.'
Ou mais tecnicamente 'paraquedismo de velocidade', onde o objetivo é alcançar e manter a maior velocidade terminal possível. Solte um humano de um avião de barriga para baixo e ele atingirá velocidades de até 200 km/h; cabeça primeiro e estamos falando de 250-300kmh; cabeça em primeiro lugar e vestindo vestuário aerodinâmico especializado permite velocidades de até 450 kmh.
‘Mas isso não é andar de bicicleta, então vamos ignorar isso e usar uma estrada real’, continua Jungnickel. Examinando as ruas do mundo, a Baldwin Street em Dunedin, Nova Zelândia, tem a duvidosa honra de ser a estrada mais íngreme do planeta em 35-38°, dependendo em quem você acredita.
'Na inclinação desta estrada – mas alongada além de sua distância de 350m – assumindo condições calmas e uma potência de 400 watts, um ciclista na posição de estrada pode atingir 89,48mph [144kmh], ' diz Jungnickel.
Isso é um pouco de velocidade, mas ainda quase 80 kmh abaixo do recorde mundial de velocidade em declives, estabelecido no ano passado pelo francês Éric Barone quando ele atingiu 223,3 kmh na pista de velocidade coberta de neve de Chabrières nos Alpes franceses em 2015.
Então, talvez, para reduzir a resistência ao rolamento, nossa encosta deva ter uma plataforma de gelo? Não necessariamente, de acordo com Jungnickel. 'Nessas velocidades, a resistência do ar é de cerca de 99,5%.'
Isso se compara a cerca de 50% ao andar a 12 kmh. A resistência do ar aumenta quanto mais rápido você pedala, então quais métodos nosso ciclista imaginário deve empregar para atingir a velocidade máxima e desafiar a resistência do ar?
Mantenha aerodinâmica
‘Claramente a posição é importante’, diz Jungnickel. "Então, fiz cálculos com um piloto otimizado na posição de contra-relógio e, usando nossa analogia alongada da Baldwin Street, o piloto de 400W poderia atingir 322kmh [200mph].'
Quando Jungnickel diz otimizado, ele está falando do menu aerodinâmico completo. Isso significa um capacete de lágrima e uma posição que vê a cauda do capacete fluir naturalmente em uma parte traseira suave e aerodinâmica.
Um skinsuit justo também é essencial para reduzir a resistência do ar.
'Na verdade, isso é vital ', diz Rob Lewis, especialista em dinâmica de fluidos computacional TotalSim. “O tipo de material, a colocação da costura e o tratamento da superfície fazem uma enorme diferença. Você pode estar falando de uma diferença de 12 a 15% no arrasto entre um terno bom e ruim.'
Lewis também sugere que puxar suas meias o máximo possível é mais aerodinamicamente eficaz do que botas, enquanto um aperto estreito nessas extensões aerobar também reduzirá um pouco o arrasto.
Você também gostaria de tubos em forma de lágrima porque, como acima, ajuda a reduzir o coeficiente de arrasto aerodinâmico (CdA). Isso cobre o escorregamento e o tamanho de um objeto mais sua área frontal.
A física diz que um objeto com um coeficiente de arrasto igual a zero não pode realmente existir na Terra – tudo tem alguma forma de arrasto – mas os números podem ser muito baixos.
Guidão em forma de lágrima em uma bicicleta de ponta, por exemplo, pode registrar um valor de 0,005. Isso é muito aero.
CdA exemplos de elites usando barras em formato aerodinâmico podem chegar na marca de 0,18-0,25, contra 0,25-0,30 de um bom atleta amador.
Esta figura torna-se ainda mais importante quando alinhada com a potência de saída. Quando o profissional alemão Tony Martin venceu o Campeonato Mundial de Contra-relógio de 2011 em Copenhague, sua potência e resistência aerodinâmica (expressa em watts/m2 CdA) foi calculada como 2.089.
Isso comparado a 1.943 de Bradley Wiggins em segundo e 1.725 de Jakob Fuglsang em 10º.
‘Todos os pilotos podem trabalhar para melhorar essa figura ', diz Kitching. 'Mas também extremamente importante para as velocidades máximas é a densidade do ar, que é claramente menos controlável.'
Chegando ao ar
Ao nível do mar e a 15°C, a densidade do ar é em torno de 1,225kg/m3. No entanto, fatores como temperatura, pressão barométrica, umidade e altitude afetam a densidade do ar, com a densidade diminuindo quanto mais alto você estiver.
'É por isso que pilotos como Sam Whittingham ficam de cabeça erguida ao tentar quebrar recordes de velocidade em terra com tração humana', acrescenta Lewis.
E por que Felix Baumgartner flutuou até o ar rarefeito da estratosfera ao s altar de paraquedas a 1.342kmh em 2012.
O canadense Whittingham atingiu incríveis 132,5 kmh no plano, embora ainda seja inferior ao recorde mundial de velocidade de tração humana, registrado pelo compatriota Todd Reichart em setembro passado.
Reichart deixou o resto em seu rastro, atingindo uma velocidade máxima de 137,9 kmh. Dizemos "o resto" porque Reichart registrou essa velocidade no World Human Powered Speed Challenge na State Route 305, nos arredores de Battle Mountain, Nevada.
Foi o 16º ano consecutivo em que a competição foi realizada em Nevada, e isso se deve a dois fatores principais: está 1.408m acima do nível do mar, então a densidade do ar é baixa e o percurso oferece uma zona de aceleração de 8 km levando a uma armadilha de velocidade de 200m.
Ambos ajudaram na velocidade máxima de Reichart, assim como seu veículo – uma bicicleta reclinada envolta em carenagens. “Fiz mais cálculos da Baldwin Street”, diz Jungnickel, “e com uma bicicleta totalmente carenada, a velocidade terminal seria de 594 km/h.”
Seria ainda maior se você pudesse fazer algo sobre os pneus, com Jungnickel afirmando que mais arrasto é produzido pelos pneus saindo do que toda a embarcação.
'Além disso, em saídas de potência extremas, você acabaria atingindo a máxima aderência que os pneus poderiam obter, que é uma função da força descendente ', diz ele.
‘Você então alcança um catch-22. Você pode adicionar spoilers para aumentar a força descendente, o que adiciona arrasto, o que exigiria mais energia novamente (e assim por diante). Além disso, não acredito que nenhuma preocupação estrutural seja um fator, pois você pode apenas construir a bicicleta mais resistente com mais material.'
Aí está. Para atingir sua velocidade máxima de quase 600 kmh, peça a Graeme Obree para construir uma bicicleta aerodinâmica Beastie, vá para a Nova Zelândia, peça ao conselho de Dunedin para estender a Baldwin Street para cerca de 10 km de comprimento e gerar uma potência semelhante a Tony Martin. Simples…
