¿Por qué es más fácil seguir a un ciclista cuesta arriba?

Al ver el Tour de Francia en la televisión, noto que a los ciclistas les gusta andar cerca de otros ciclistas cuando suben una colina empinada.

Entiendo que el ciclista puede beneficiarse de un slipstream en la sección plana, pero en una subida la velocidad es tan lenta que el slipstream tiene un efecto mínimo.

Al escalar, los comentaristas de televisión hacen mucho hincapié en la importancia de que los ciclistas "suban al volante" de los ciclistas de adelante como si fuera mucho más fácil si el piloto pudiera unirse al grupo de adelante.

¿Cuál es el beneficio de estar unido a un grupo al escalar?

He corrido Cat 1/2 durante varios años (ciclismo de carretera de élite) y puedo decir inequívocamente que muchos aquí no tienen idea de lo que están hablando. En una escalada, "subirse al volante" rara vez se trata de deslizamiento (a menos que haya un viento de frente severo), sino que se trata de posicionamiento, ritmo y psicología.

Posición y ritmo

Los paseos que atacan o lideran la escalada son fuertes y probablemente subirán cerca de su umbral aeróbico. Si no se sube de inmediato, se formará una brecha. Si desea ponerse al día (cerrar la brecha) tendrá que trabajar duro, probablemente haciendo un esfuerzo anaeróbico. Esto no es bueno, ya que reducirá su capacidad de responder a futuros ataques (solo desea ser anaeróbico o casi anaeróbico cuando sea absolutamente necesario). Entonces, la mejor analogía es que eres como un libro de fósforos, obtienes tantos golpes, así que úsalos sabiamente. Si inmediatamente se engancha al volante, es su mejor opción para mantener su ritmo aeróbico y, por lo tanto, conservar un partido.

Por el contrario, supongamos que dices "% ^ # * si dejaré que se forme un espacio". Continúa escalando eventualmente igualando el ritmo para que la brecha no sea demasiado grande. Cuando llegues a la cima, habrás hecho prácticamente el mismo esfuerzo, pero habrán comenzado a descender antes de que llegues a la cima. La brecha ahora se hará aún más amplia y de repente estás jodido. Está a velocidad y ahora tiene que cerrar una brecha aún más grande y ahora tiene la desventaja adicional de que el slipstreaming se ha vuelto importante de repente. Frente a esto, tienes dos opciones reales, cruza los dedos y espera que el pelotón se desacelere (lo que puede ser, el pelotón es una bestia voluble), O revienta tu trasero y cierra esa maldita brecha.

Las carreras en carretera son como el ajedrez. Necesitas planificar al menos cinco movimientos por adelantado, pero a diferencia del ajedrez, prácticamente no hay restricciones para el tipo de movimientos que puedes hacer y hay 150 jugadores simultáneos.

Psicología

Algunos aquí parecen creer que no hay psicología involucrada en subirse a las ruedas de alguien en una escalada. INCORRECTO.

Si alguien está escalando duro (a un ritmo que le resulta difícil de igualar), lo mejor que puede hacer es sentarse en su rueda lo más cerca posible (estamos hablando de una brecha de 2 pulgadas). Simplemente miras esa rueda y no dejas que esa brecha se amplíe. Te dices a ti mismo que no te importa cuánto duele, no dejarás que la brecha se amplíe. Luego repites esto para ti mismo y antes de que te des cuenta, la subida ha terminado.

Con toda seriedad, cuando estás justo en tu umbral aeróbico, tienes que estimular las uñas. Montar muy cerca te permite juzgar cuando estás aflojando. Es mucho más fácil trabajar para recoger una pulgada o dos que perdió cuando disminuyó su concentración, que estar más lejos del jinete y darse cuenta de que él / ella ha puesto 5-10 pies sobre usted. Cuando todos están en un nivel de condición física similar, debes luchar por cada centímetro sangriento que puedas obtener. Centrarse en algo como la rueda delantera te ayuda a no concentrarte en el dolor que estás padeciendo actualmente.

Aparte : las preguntas sobre las carreras en carretera son divertidas, alguien debería preguntar sobre estrategias divertidas, como destripar el pelotón o lanzar ataques.

La física de la respuesta es bastante conocida, y no requiere ninguna explicación psicológica (hay razones psicológicas pero las razones físicas son suficientes; las razones psicológicas son adicionales). Actualización: un hallazgo de investigación relevante aquí .

Tienes razón en que las velocidades son más lentas mientras subes, por lo que el beneficio absoluto del dibujo es menor. Sin embargo, las brechas siempre son un problema, ya sea al subir, en la superficie plana o descender, y siempre y cuando se monte en la atmósfera y no en el vacío.Hay algún beneficio en la redacción. Al subir (en lugar de andar en llano o descender), pequeñas diferencias en la potencia hacen una diferencia consecuente en la velocidad. Esto se debe a que la potencia necesaria para superar la resistencia aerodinámica varía aproximadamente con el cubo de velocidad, mientras que la potencia necesaria para superar la resistencia a la gravedad varía solo con la velocidad misma. Eso significa, ceteris paribus, que en una colina empinada una diferencia de potencia del 5% significa casi una diferencia de velocidad del 5%, mientras que en la superficie plana una diferencia de potencia del 5% solo significa una diferencia de velocidad de ~ 1.7%. Entonces, aunque el beneficio aerodinámico de dibujar en una colina es pequeño, es el único juego en la ciudad. Es por eso que un líder de equipo seguirá una domestica incluso si el líder es más poderoso, no porque los líderes estén intentando atacar sus propias domesticas, o porque los empleados domésticos necesariamente montan más constantemente que el líder, pero porque los empleados domésticos ofrecen alguna ventaja (pequeña) al líder. Cuanta ventaja A las velocidades que ve en el WorldTour, incluso en subidas empinadas, un piloto profesional aún puede recibir un "ahorro" en potencia de entre 5 y 10 vatios al seguir a otra persona (ya sea su propio hogar o un piloto de otro equipo). Puede que esto no parezca mucho, pero si tiene razón, puede ser la diferencia entre colgarse y caerse, y, como lo muestra la respuesta anterior, caerse puede tener consecuencias desastrosas. con una potencia de entre 5 y 10 vatios siguiendo a otra persona (ya sea su propio hogar o un piloto de otro equipo). Puede que esto no parezca mucho, pero si tiene razón, puede ser la diferencia entre colgarse y caerse, y, como lo muestra la respuesta anterior, caerse puede tener consecuencias desastrosas. con una potencia de entre 5 y 10 vatios siguiendo a otra persona (ya sea su propio hogar o un piloto de otro equipo). Puede que esto no parezca mucho, pero si tiene razón, puede ser la diferencia entre colgarse y caerse, y, como lo muestra la respuesta anterior, caerse puede tener consecuencias desastrosas.

En menor medida, pero por la misma física, un fuerte viento de cola puede destrozar el pelotón de la misma manera que una colina empinada, mientras que un fuerte viento de frente tiende a mantener el pelotón compacto. Probablemente entienda que cuando hay un fuerte viento en contra, la redacción se vuelve más beneficiosa. Efectivamente, un viento en contra penaliza mucho al piloto que está delante y, por lo tanto, beneficia mucho a los pilotos que están detrás. Lo contrario también es cierto: cuando hay un viento de cola, el beneficio del reclutamiento disminuye, por lo que las pequeñas diferencias de potencia entre los pilotos se hacen más evidentes. El viento de cola hace que todos vayan más rápido, pero exacerba las diferencias de poder entre los jinetes, por lo que los jinetes inteligentes fuertes nunca atacarán con el viento en contra, sino que atacarán en una colina, ya que es donde su ventaja es mayor.

Por el contrario, la combinación de viento de cola y colina puede ser mortal para las pruebas de tiempo del equipo. Por ejemplo, en el Tour de Francia de 2005, la contrarreloj por equipos de la etapa 4 entre Tours y Blois en el Valle del Loira tuvo lugar en un día con un fuerte viento de cola en un curso que normalmente se consideraría relativamente plano. Las velocidades eran altas debido al viento de cola, pero en una ligera colina, aproximadamente dos tercios del camino a lo largo del curso, los jinetes se estaban saliendo. Las tácticas de las contrarreloj por equipos exigen que los mejores equipos moderen su esfuerzo en las colinas o con viento de cola para evitar perder a muchos de sus corredores.

Los vientos cruzados también pueden destruir el pelotón porque pueden reducir el beneficio del redactor en relación con los que están al frente.

Solo para agregar información sobre el lado de la física de la ecuación (y definitivamente también hay psicología en juego, ya que la motivación juega un papel importante en lo difícil que puede manejar).

Hay muchas referencias sobre cuánto se reduce la resistencia del aire al seguir de cerca a un ciclista, además de que cualquiera con un medidor de potencia probablemente haya visto datos similares por sí mismos.

La cantidad que se reduce el arrastre de aire varía, por supuesto, dependiendo de una variedad de factores, pero una reducción típica de ~ 30% cuando se sigue de cerca al piloto que está al frente es la correcta. Por supuesto, puede ser más o menos que eso. Esta reducción se aplica en subidas, pisos y descensos, pero, por supuesto, solo se aplica a la proporción de demanda de energía utilizada para superar la resistencia del aire .

Entonces, al observar la demanda de energía relativa de las diversas fuerzas de resistencia, hice este gráfico de muestra para mostrar cómo eso cambia con el gradiente, para un ciclista + bicicleta de 75 kg y una potencia de salida constante de 300 W y sin viento (usando las ecuaciones como se describe en el artículo de Martin et al, Validación de un modelo matemático para la potencia del ciclismo de ruta ):

Obviamente, los valores exactos para cualquier individuo variarán dependiendo de su masa, aerodinámica, factores de resistencia a la rodadura, etc. Esto es solo para explicar los principios involucrados: IOW, la forma general y las tendencias que se muestran serán las mismas para todos.

Entonces, lo que podemos ver, por ejemplo, es que para un ciclista con una pendiente del 1%, un poco más del 60% de su producción de energía se usa para superar el arrastre de aire (300W x 61% = 183W), mientras que en una pendiente del 6%, esa proporción de producción de energía cae a solo ~ 10% (30 W), ya que se usa mucho más de su potencia para superar la fuerza de la gravedad.

Ahora el "ahorro" de potencia al arrastrarse de cerca detrás de otro piloto a esas velocidades, sería aproximadamente el 30% de la potencia utilizada para superar la resistencia del aire.

En el gradiente del 1%, eso es ~ 30% x 183W = 50-60W, mientras que en la pendiente del 6%, ese ahorro cae a 3-4W.

Ahora, por supuesto, cuanto más en forma o más poderosos sean los corredores, más rápido suben las colinas en cualquier gradiente dado, y por lo tanto, aumentarán los "ahorros" de potencia relativa en cada gradiente al arrastrar detrás de otro ciclista.

Como ejemplo, si un ciclista con el mismo peso, etc., estaba haciendo 400W en la pendiente del 6%, la velocidad aumenta y la proporción de potencia utilizada para superar la resistencia del aire también sube hasta el 15-16% de la demanda total, en este caso 62W, y ~ 30% de eso = 15-20W.

Un ahorro de 15-20W cuando está en su límite es sustancial.

En una pendiente del 8%, este ciclista más poderoso puede lograr un ahorro de ~ 10W al dibujar, y en una pendiente del 10% aún puede lograr un ahorro de 5-7W.

Incluso 5-10W pueden ser la diferencia entre colgarse o agrietarse.

He buscado un poco en busca de datos empíricos sobre esto, pero no puedo encontrar mucho. Mi opinión y adivinanzas sobre esto:

1. Si hay viento en contra, como en el dibujo normal, el piloto delantero se lleva la peor parte.
2. El efecto psicológico "Todavía estoy en la manada". Puedo esforzarme para mantener el ritmo de una manada, pero una vez que me dejo caer, es mucho más difícil seguir al mismo ritmo y la brecha se amplía rápidamente.
3. Seguir al líder requiere menos poder mental. La energía mental es muy significativa si a menudo se pasa por alto. Imagine estar cansado y tener que conducir a casa en una mezcla de caminos sinuosos, muchas curvas y algunas carreteras rurales. Es mucho más fácil si sigues a alguien que va al mismo lugar que si tienes que tomar todas las decisiones. Del mismo modo subir una colina dura y agotadora. Puedes seguir la línea del líder.

Feliz a caballo

En mi experiencia limitada, no se trata realmente de slipstreaming, se trata de la distancia física entre los ciclistas. Como heltonbiker sugirió anteriormente, en una colina, el piloto principal está por encima del resto y por delante, y esa altura adicional les da una ventaja si atacan. Y superarlos significa no solo el poder habitual para acelerar, el poder para romper el viento, además de maniobrar para mantener al jinete superado fuera de su cola. Además, tienen que subir la colina. Pero si el piloto principal ataca, obtienen la ventaja de que cada metro que tienen delante también está a una fracción de metro por encima de los corredores que los persiguen.

También existe la psicología de esto, donde en una colina todos esperan que los ciclistas trabajen duro, atacando secciones empinadas y ocasionalmente salgan de la silla de montar para poner potencia. Así que es más difícil ver venir el descanso, no puedes simplemente ir "repentinamente" aumento de poder, están haciendo un descanso ".

Receso matemático ... Tengo curiosidad sobre el poder involucrado. Sé que para los récords de velocidad en Battle Mountain, los ciclistas obtienen tanta potencia de la pendiente como de sus piernas, así que me pregunto cómo se comparan las colinas en el recorrido. Suponga una velocidad de avance de 10 m / s (36 km / h) en una pendiente de 1 en 5, lo que significa una velocidad ascendente de 2 m / s. Para una combinación de 100 kg (pesada, pero plausible), eso es 200 W al subir, de los 300-400 W que el piloto principal normalmente apagaría. Entonces, en la parte más empinada de la subida, la mitad de la potencia de los jinetes se dirige hacia la colina en lugar de hacia el aire.

Las otras respuestas que he visto hasta ahora ofrecen algunas ideas generales. Aquí, quiero compartir algunas fuentes que profundizan. Discuten ecuaciones que ayudan a comprender mejor las relaciones cuantitativas entre potencia, velocidad, resistencia del aire, dibujo, etc.

Para calentarse, consulte este interesante pero accesible artículo de Marilyn Trout: Relación entre redacción y escalada .

Trout cita extensamente Ciclismo cuesta arriba y cuesta abajo por David Swain . Por ejemplo: "A velocidades muy lentas (del orden de 16 km / h o menos) la resistencia del aire es insignificante, y la redacción casi no tiene sentido".

Pero, ¿por qué el número "mágico" es de 16 km / h? Déjame decirte: no hay un umbral mágico único. Para determinar ese umbral, primero debe definir qué porcentaje es "lo suficientemente pequeño" para su pregunta en cuestión. Por ejemplo, si tuviera que preguntar, en qué punto la resistencia del aire deja de contribuir con más del 0.5% de su potencia de salida total, una ecuación puede darle una respuesta.

En los niveles de élite, haría una suposición aproximada de que tan solo 1 vatio en el transcurso de una larga subida podría marcar la diferencia entre la victoria y el segundo lugar. Mi punto es este: no asuma que la redacción es insignificante hasta que haya hecho su tarea sobre lo que significa "insignificante".

¿Y cómo haces tu tarea? Preguntar aquí por pensamientos sobre escalar montañas y dibujar es un lugar para comenzar. Pero si desea obtener una mejor comprensión, solicite referencias y luego lea artículos científicos. En su interior encontrarás estudios y ecuaciones.

Trout menciona esta ecuación de Swain, quien cita su fuente como Ecuación de movimiento de un ciclista por PE di Prampero, G. Cortili, P. Mognoni y F. Saibene .

W = (kr M s) + (ka A sv ^ 2) + (gi M s)

dónde:

• W es potencia
• kr es el coeficiente de resistencia a la rodadura
• M es la masa combinada de ciclista y bicicleta.
• s es la velocidad de la bicicleta en la carretera
• ka es el coeficiente de resistencia al aire
• A es el área frontal combinada del ciclista y la bicicleta.
• v es la velocidad de la bicicleta por el aire (es decir, la velocidad de la carretera más la velocidad del viento)
• g es la constante de aceleración gravitacional
• i es la inclinación de la carretera (pendiente; sin embargo, esto es solo una aproximación, ya que técnicamente se debe utilizar el seno del ángulo de la carretera con la horizontal)

Si desea profundizar en los beneficios aerodinámicos de la redacción, le recomendaría que eche un vistazo a La comprensión y el desarrollo de la aerodinámica en bicicleta por Lukes, Chin y Haake . En particular, consulte la sección sobre redacción en la página 67.

Se descubrió que el reclutamiento detrás de un solo ciclista con un espacio de 0.2 a 0.5 m reduce el consumo de oxígeno en 18 ± 11% a 32 km / hy 27 ± 8% a 37 km / hy 40 km / h.

El reclutamiento detrás de uno, dos y cuatro ciclistas resultó en la misma reducción del consumo de oxígeno a 40 km / h (27 ± 7%).

En mi opinión, es puramente psicológico, a menos que la calificación sea inferior al 6% y haya viento en contra. Sentarse en el volante y arrastrarse hasta el borde irregular es algo a lo que estamos acostumbrados los tipos más altos, sabiendo que vamos a aplastar a los pequeños en el TT. Diciendo que a veces puedes retroceder unos pocos metros, solo para dejar que la frecuencia cardíaca disminuya los 2/3 BPM que se necesitan para recuperarse, saltar de nuevo al volante e incluso atacar (atacar cuando ambos están a veces puede arrojarte sobre el borde, pero a la inversa, el otro chico / chicos podrían haber estado fuera del límite y no tienen que seguirlo, ahora ambos sienten lo mismo, pero tienen una brecha, ¡de lo contrario juego limpio para atrapar a su compañero!) aunque eso requiere un gran aeróbico El motor para recuperarse en 20 segundos del límite, y luego pensar en atacar es una táctica que se siente genial mirar hacia atrás después. Generalmente,

¡Número 1, muchachos de la regla, consigan esos geles en 7 / 8km antes de la subida y en los descensos, el resto se encargará de sí mismo!