Condições molhadas podem ser a última coisa que você quer quando planeja seu passeio, mas se a velocidade máxima é seu objetivo, pode não ser tão ruim assim
Há muitas razões sensatas para evitar andar quando a previsão diz chuva. É traiçoeiro, pode ser um pouco miserável e sua moto fica coberta de sujeira na estrada. Mas se atingir a velocidade máxima durante um esporte ou definir recursos de contra-relógio PB em sua agenda, convém planejar seu ataque precisamente para o momento em que as nuvens estiverem mais ameaçadoras.
Existem várias teorias sobre qual combinação de condições atmosféricas permite que você pedale sua máquina o mais rápido possível, e há evidências de que quando está molhada, ou prestes a estar molhada, é o horário nobre para velocidades máximas. Mas nunca para apenas sentar e aceitar placidamente, Ciclista decidiu que era hora de obter alguma verificação científica para adicionar à conjectura.
Inevitavelmente, no que diz respeito à velocidade em uma bicicleta, as coisas dependem da aerodinâmica e, neste caso, como as condições atmosféricas afetam a facilidade com que você pode cortar o ar.
Andy Ruina, professor de engenharia mecânica e aeroespacial da Universidade de Cornell, explica: “Sabemos que a força de arrasto do ar é o maior empecilho para um ciclista. É aproximadamente proporcional à densidade do ar e à velocidade ao quadrado. A densidade do ar é menor em pressão mais baixa [daí porque os registros de velocidade movidos a humanos são feitos em altitudes elevadas] e em umidade e temperatura mais altas. A sustentação do avião tem escala semelhante, então os aviões precisam de pistas mais longas em dias quentes e úmidos.'
Sem um paisagismo sério, há pouco que você possa fazer para aumentar a elevação do seu circuito TT privado em alguns milhares de metros, mas a pressão barométrica, a umidade e a temperatura flutuam, e se você estiver procurando a combinação ideal de baixa pressão, alta umidade e alta temperatura – eles coincidem quando há uma tempestade no ar.
Chris Yu, engenheiro de aerodinâmica e P&D da Specialized, retoma a história: “A força de arrasto no piloto será menor com o aumento da umidade e baixa pressão barométrica, mas os efeitos são pequenos. Em condições extremas, no entanto, como após uma tempestade, eles podem ser grandes o suficiente para mostrar uma diferença notável.' A questão é: quanto?
A ciência
Desenterre seus livros antigos e você encontrará esta equação: densidade do ar (rho)=pressão / (constante do gás x temperatura). Em outras palavras, a densidade do ar é proporcional à pressão do ar e inversamente proporcional à temperatura. Portanto, para se beneficiar da baixa densidade do ar (e arrasto mínimo), você deseja baixa pressão e altas temperaturas. Além disso, altos níveis de umidade (vapor de água) no ar reduzem sua densidade porque as moléculas de água (feitas de hidrogênio e oxigênio) são mais leves que as moléculas de oxigênio e nitrogênio que constituem a maior parte do volume do ar.(A equação anterior ainda se aplica ao ar úmido, com a constante do gás sendo maior – reduzindo a densidade do ar.)
Para calcular a velocidade (v) para um ciclista pedalando com potência constante (P), com uma constante de arrasto de c, no ar com densidade rho, a equação é: v=3√(P/(c x rho))). Como a pressão está na parte inferior da fração, se você a diminuir, a velocidade aumenta, como esperávamos. Mas o que isso significa na estrada?
Ruina diz: ‘A grosso modo, se você diminuir rho [pressão do ar] em 10%, poderá aumentar a velocidade média em cerca de 3%. Isso negligencia, é claro, que um ciclista pode não ter disponível a mesma potência (P) em pressão mais baixa, temperatura mais alta e umidade mais alta. Além disso, a resistência ao rolamento pode ser afetada pela umidade do pavimento.'
De fato. Baixas pressões barométricas geralmente coincidem com clima instável ou tempestuoso e trazem a complicação adicional da água. Enquanto o arrasto aerodinâmico representa 80-90% da resistência para um ciclista que viaja rápido, a resistência ao rolamento causada pela passagem da bicicleta sobre o solo também consome energia e velocidade. Intuitivamente, pode-se supor que a água cria mais atrito e diminui a velocidade. Não é o que diz Wolf vorm Walde dos pneus Continental.
‘Se a superfície for impregnada apenas com uma fina película de água – como na água não está subindo acima dos picos do granulado asfáltico – a resistência ao rolamento deve ser reduzida”, diz. ‘A resistência ao rolamento é principalmente perda de energia devido à deformação do material – a energia necessária para esmagar o pneu enquanto ele rola sobre o solo.
‘No entanto, também há resistência ao rolamento devido à adesão, pegajosidade da borracha na superfície’, acrescenta. “As forças adesivas são muito menores do que a perda por deformação. Ainda assim, a borracha e a estrada se unem em um nível molecular na área de contato. A ligação é mais forte quanto maior o tempo de permanência – isso significa que quanto mais devagar se roda, mais forte é a adesão. Esta parte da resistência ao rolamento é reduzida se houver um agente desmoldante [água] entre o pneu e a estrada. Um pneu molhado é menos pegajoso. A água obstrui a ligação no patch de contato.’
Então parece que uma estrada úmida cria menos resistência ao rolamento, tornando você mais rápido. Mas espere um minuto…
‘Há outro efeito da água na estrada’, diz vorm Walde. “Tudo o que foi dito acima só é verdade para as mesmas temperaturas. Na prática, a água esfria o pneu e a estrada para baixo. Um pneu mais frio tem maior resistência ao rolamento. Isso contraria o efeito de menor resistência ao rolamento devido à menor adesão. Há outro fator a ser considerado – se o filme de água for espesso o suficiente para cobrir o asf alto, o pneu terá que deslocar a água. Neste caso, a resistência é maior.'
Encontrando o ponto ideal
Na estrada, um famoso contrarrelógio não tem dúvidas sobre as melhores condições. Graeme Obree foi duas vezes campeão mundial de perseguição individual e duas vezes detentor do recorde de distância de uma hora, e é um homem conhecido por sua abordagem analítica. “Quando você está esperando por uma chuva e está calmo – esse é o ponto ideal”, diz ele. “As três condições perfeitas são alta temperatura, alta umidade e baixa pressão atmosférica. As noites úmidas de verão tendem a ser mais rápidas, quando você quase pode sentir o cheiro da água no ar. Você não encontra essas condições com muita frequência e, quando elas se juntam, é como “uau”, você obtém sua melhor forma da temporada. Essa é a noite em que você deve usar suas rodas mais rápidas.'
Claro, ninguém vai culpá-lo se uma previsão de tempestade o impedir de andar de bicicleta, mas, novamente, pode valer a pena dar uma volta rápida.
