Você pode andar de bicicleta a 90 km / h em uma estrada plana?


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Este vídeo foi apresentado em um site de notícias líder no meu país. É um ciclista andando em uma estrada com velocidade muito alta - estimada em 90 km / h - logo atrás de um caminhão. A estrada é plana, por isso continua me intrigando: como ele poderia alcançar e manter uma velocidade tão alta? É possível fazer isso sem ajuda externa, por exemplo, agarrando o caminhão? É o efeito de "arrastar o ar" do caminhão que o torna possível?

PS: Eu mesmo não tenho muita experiência com ciclismo - ando de bicicleta de montanha, minha velocidade mais alta em superfície plana foi de cerca de 40 km / h, e achei a manutenção bastante cansativa. Não poderia ter guardado por mais de alguns minutos.


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Cerca de 100 anos atrás, um ciclista atingiu 100 mph andando atrás de um trem.
Daniel R Hicks

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Parece que se alguém quiser mostrar com que rapidez pode andar de bicicleta sem resistência ao ar, uma esteira seria uma maneira ainda melhor (embora, claro, não seja tão dramática).
Acccumulation

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@DavidRicherby é um inferno de uma configuração. Apenas 400x a velocidade de escape da Terra.
Brad

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@ axsvl77 Eu costumava ser um ciclista como você, mas depois peguei um pedal no joelho.
Aaron

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Como Guy Martin ainda não foi mencionado? 110 mph, recorde britânico de velocidade de bicicleta! \\ youtube.com/watch?v=byZTGiWQzd8
Sam T

Respostas:


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Na juventude, eu realmente fiz esse cenário exato, exceto a uma velocidade ligeiramente inferior a 85 km / h (o limite de velocidade era de 80 km / h), mas por uma distância de quase 10 km (entre dois subúrbios). No meu caso, desenhei um caminhão de cascalho de reboque duplo, que era muito lento para acelerar, facilitando o ritmo. Isso só foi possível devido à esteira maciça de baixa pressão na parte traseira do veículo.

Eu estava em uma bicicleta de estrada com uma marcha máxima de 53-11. Quando estávamos em alta velocidade, lembro-me de girar como um louco para acompanhar, normalmente teria que fazê-lo em pulsos, onde subia um ou dois pés para garantir uma melhor posição no rascunho e depois descansava rapidamente. A adrenalina realmente o mantém motivado nesse tipo de situação. Até me lembro de alguns carros dirigindo ao lado e olhando com espanto ou descrença - não tenho certeza de qual deles.

A estrada é plana, por isso continua me intrigando: como ele poderia alcançar e manter uma velocidade tão alta?

Realmente depende da rapidez com que o veículo acelera. Ele precisa acelerar o suficiente para que você possa acompanhar o ritmo e permanecer no rascunho. Na época, eu não tive problemas para atingir 50 km / h sozinho por curtos períodos, então tive a aceleração necessária para acompanhar o ritmo até o rascunho realmente começar. Em velocidades mais altas, é incrível o quanto o rascunho realmente o suga, você realmente não precisa gerar energia maluca, basta ter velocidade suficiente para que você possa acompanhar o ritmo da sua maior marcha.

A 80 km / h, você precisa de no mínimo 53-11 marchas. Mesmo assim, eu mal conseguia ficar em cima do equipamento, tive que girar incrivelmente rápido. Eu tinha um computador de bicicleta na época, mas nunca verifiquei a cadência, apenas minha velocidade, que era de 80 a 85 km / h. Naquela época (final dos anos 90), você não tinha muitos registradores de dados, que registravam cada momento detalhadamente para a posteridade, como fazemos hoje, por isso não posso oferecer mais detalhes além disso.

É possível fazer isso sem ajuda externa, por exemplo, agarrando o caminhão? É o efeito de "arrastar o ar" do caminhão que é possível?

Contanto que você fique próximo à traseira do caminhão, o calado literalmente o suga. Uma vez no rascunho, você realmente não precisa de uma tonelada de energia, apenas a capacidade de girar rapidamente para poder continuar se cutucando de volta ao ponto ideal do rascunho. Tentei minimizar minha exposição ao risco, desenhando ao lado da caminhonete, então tive a chance de chegar rapidamente ao ombro, se a caminhonete travasse repentinamente. Isso significa que perdi um pouco do rascunho, mas, dada a insanidade da situação, senti que era um compromisso razoável. Outros parecem esboçar um pouco mais corajoso no ponto morto (trocadilho intencional).

AVISO: Tudo isso é incrivelmente tolo e pode rapidamente cair em desastre. Na época eu era jovem e sem noção.


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Eu queria acrescentar que, na época, eu também fazia muitos esboços a motor como parte do treinamento, por isso pratiquei o passo atrás do veículo no rascunho.
Rider_X

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Caminhões e ônibus geralmente aceleram a um ritmo comparável ao de um ciclista desde o início, especialmente quando estão com muita carga. Uma carga pesada também significa que não pode parar de repente, como quando vazio, que é provavelmente uma boa coisa
Chris H

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Há um trecho de estrada no meu trajeto matinal, onde caminhões com muita carga têm que acelerar de uma partida em pé até o limite de velocidade de 70 kmh, proporcionando-me amplas oportunidades de desenho. O grande perigo é que você não vê o enorme pedaço de entulho ou buraco que o caminhão dirige até que você o acerte. Mas isso proporciona muita pressa no seu trajeto matinal.
Stib

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Agora imagine o que aconteceria se houvesse solavancos / amolgadelas inesperadas na estrada ...
Nome para exibição

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Eu também era jovem e tolo. Eu desenhei um caminhão basculante a cerca de 35 MPH com uma pilha de carros atrás de mim. Estendi a tolice até o ponto em que decidi que podia passar por ele. Subi cerca de 3/4 da lateral da caminhonete antes que o vento soprasse. Eu era burro o suficiente para terminar o passe, então imediatamente encontrei um lugar onde eu poderia sair da estrada sem pisar no freio (imaginando que ele tinha acabado de me atropelar por ser burro) e parei. Deitei na grama por cerca de 20 minutos me recuperando, antes de voltar e lentamente balançar para casa. Não tente isso em casa!! estúpido
FreeMan

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Está tudo na resistência do ar. Flat out não é muito mais que 50 km / h para mim em uma estrada deserta. Mesmo 10 metros atrás de um ônibus, é muito mais fácil (mas você ainda tem tempo para reagir à frenagem). Na verdade, descobri isso quando mudei de faixa para a corrente de um ônibus enquanto andava muito rápido e me vi ganhando muito com isso.

Entrar na zona é uma sensação bastante surpreendente quando você não está esperando. Você pode diminuir a distância entre o veículo e rapidamente, até que tudo o que vê é a traseira, sem uma boa visão das luzes de freio ou da superfície da estrada aparecendo por baixo. Isso o deixa muito vulnerável a uma frenagem repentina (o motorista não sabe que você está lá) ou a perigos da estrada que aparecem embaixo do caminhão (até um buraco raso o atinge bastante a 50 + km / h quando você não tem tempo para não pesar a sela).

Dirigir muito perto de um veículo que impede o vento de desacelerar faz uma enorme diferença. Também é perigoso e ilegal na estrada. Mas, em condições controladas com a comunicação entre o motorista e piloto, é possível bater 100 mph (170 km / h), como foi feito pelo ex-piloto de moto Guy Martin quando ele mudou para andar de bicicleta adequadas.


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+1 para "bicicletas adequadas". Ou "pushbike", como ele coloca em seus livros.
FreeMan

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Podemos fazer algumas verificações para ver se 90 Km / h é plausível.

A página Wikipedia de registros de ciclismo afirma que velocidades acima de 200 km / h foram alcançadas com um veículo motorizado com uma carenagem que viaja na frente da bicicleta. Isso nos diz que um ser humano pode acionar uma bicicleta nessas velocidades em uma superfície nivelada se a resistência do ar for removida (ou bastante reduzida).

O piloto no vídeo parece andar de bicicleta de estrada comum. Que cadência seria necessária para viajar a 90 km / h?

Usando esta calculadora, assumindo que a roda de 53t, a roda dentada de 11t, a jante de 622mm e o pneu de 28mm a cadência é de ~ 145rpm. Tanto quanto sei, isso é possível para um piloto razoavelmente bem condicionado.

A outra coisa que o ciclista deveria poder fazer é acelerar na mesma velocidade que o caminhão até 90 km / h.


Por experiência, é difícil manter 145 rpm por um período de tempo, mas não impossível. A qualidade do vídeo torna um pouco difícil dizer com que rapidez o ciclista está pedalando. Parece que eles estão navegando periodicamente, provavelmente para manter a separação da parte traseira do trailer.
Tim D

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@ TimD - Não há nada nas "regras" dizendo que você precisa usar uma coroa padrão. As motos que eu vi na foto para essas tentativas de registro tinham enormes rodas de coroa. Este tem uma coroa que eu estimaria em cerca de 80t. (E o piloto está fazendo bem em excesso de 100 rpm.)
Daniel R Hicks

@ Daniel R Hicks Eu acho que o OP é perguntando sobre o piloto no vídeo especificamente, sua moto não parecem ter uma coroa de grandes dimensões
Argenti Aparelho

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Embora eu esteja familiarizado com alguns regimes de regras para algumas formas de corrida em velocidade terrestre, não estou familiarizado com nenhuma regra que rege os recordes de velocidade do ciclismo. Não estou dizendo que não há, só que eu não os conheço. No entanto, em nenhum lugar sugeri que fosse necessário um tamanho específico de corrente, ou mesmo típico. Certamente eu estava tentando isso, não usaria um 53T ... Meu comentário foi sobre a viabilidade de sustentar uma cadência de 145 RPM.
Tim D

@ArgentiApparatus - Eu nunca vi uma imagem clara da coroa naquele vídeo.
Daniel R Hicks

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Quase toda a energia necessária para sustentar uma determinada velocidade em uma bicicleta que se move pelo ar parado é usada para superar duas fontes de resistência:

  1. Resistência ao rolamento (chamada Fr)

  2. Arrasto aerodinâmico (chamado Fa)

A resistência ao rolamento depende de vários fatores, incluindo o tipo de superfície da estrada, o tipo e tamanho dos pneus e a pressão de inflação dos pneus. Fd é amplamente uma função linear da velocidade, com uma inclinação rasa.

O arrasto aerodinâmico, por outro lado, é uma função cúbica - aumenta com o cubo da velocidade, mas também é uma função da densidade e temperatura do ar, tamanho do piloto e posição do piloto na bicicleta. Acima de cerca de 20 km / h, o Fa tende a dominar e se torna, de longe, o colaborador mais significativo da força necessária.

Um ciclista recreativo apto pode sustentar 200 watts e 30 km / h por dezenas de minutos, enquanto um ciclista do Pro Tour que usa aprimoramentos de desempenho pode suportar 350 watts e 45 km / h por horas seguidas.

No vídeo, o motociclista está andando na esteira de baixa pressão da plataforma do trator-reboque. O ar ao redor do ciclista está se movendo a uma velocidade próxima à do trailer, o que significa que o ciclista está se movendo através da corrente de ar a uma velocidade (aérea) significativamente reduzida. A força necessária para superar Fd a 90 km / h é, portanto, bastante reduzida, a ponto de permitir que esse ciclista (sobre quem não sabemos muito) mantenha cerca de 90 km / h.


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Fechar. Arrastar é uma força. A resistência ao rolamento é independente da velocidade; o arrasto aerodinâmico varia com o quadrado da velocidade. Isso significa que o poder de superar a força de arrasto varia conforme a força * velocidade; portanto, o poder de superar a resistência ao rolamento é linear com a velocidade e o poder de superar a resistência aero é cúbico com a velocidade.
R. Chung

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@R. Chung está correto: o arrasto aerodinâmico é CdA × ρ × v² / 2 (veja esta resposta )
Argenti Apparatus
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