¿El dibujo causa resistencia al piloto principal?

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Sé que cuando viajo cerca de otro ciclista, gasto menos energía para ir a la misma velocidad. Pero, ¿la "ley" de Conservación de la Energía significa que el ciclista principal gastará más energía para permitirme gastar menos?

(es decir, ¿hay alguna razón física para enfadarse con alguien que se arrastra detrás de ti? ¿Conducir en su deslizamiento de corriente les causa arrastre?)

palma de coco
fuente
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Como señalaron un par de personas, en la práctica, cualquier diferencia sería insignificante, pero si está interesado en el caso teórico, puede probar el intercambio de pila de física.
Cascabel
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Estoy muy interesado en saber si el 'objeto' frontal es más rápido si es seguido de cerca por un objeto detrás de él. Incluso si se trata de una situación ideal, por ejemplo, los rodamientos de bolas que descienden por una pendiente en un entorno controlado. He puesto una versión de esta pregunta en physics.se: physics.stackexchange.com/questions/14535/…
ʍǝɥʇɐɯ
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Incluso si no los ralentiza, ser reclutado puede ser muy frustrante. No me gusta que me recluten, incluso me han golpeado por detrás unos dibujantes desatentos.
Mac
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De hecho, recientemente leí un artículo que decía que las pruebas del túnel de viento muestran un impulso muy leve para el piloto principal, aunque no lo suficiente como para ser significativo, estadísticamente o de otra manera.
Daniel R Hicks
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No está violando la conservación de la energía, solo está haciendo que el sistema sea más eficiente, para que haya más energía disponible para hacer un trabajo útil. El jinete en la parte posterior está esencialmente recuperando parte de la energía del líder que de otro modo se habría desperdiciado.
Mike Baranczak

Respuestas:

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No, por el contrario, el piloto principal también recibe un impulso.

La razón para estar descontento con alguien que te está reclutando es que están demasiado cerca para poder reaccionar si hay un problema: si caes, te atropellarán.

La forma en que entiendo el impulso es que un ciclista solitario está efectivamente arrastrando alrededor de un volumen de aire a baja presión: empujas el aire fuera del camino creando un volumen de alta presión frente a ti, pero ese aire desplazado no se cierra mágicamente detrás de usted, fluye y luego fluye hacia atrás, creando un volumen de "aire faltante" detrás de usted. Si algo se llena en ese espacio, no te absorberá tanto. Hay una mención en la cadena de pandillas de Wikipedia (montar a caballo) que se vincula al artículo del exploratorio pero no a una fuente primaria que pueda ver. Esa explicación es común y tiene sentido, por lo que nunca la he perseguido más.

Aquí hay un enlace a un video de túnel de viento que muestra que el piloto principal recibe un pequeño beneficio de tener un redactor.

Kohi
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Recuerdo este hilo, y pensé que agregaría un enlace a una publicación que describe un experimento improvisado que realicé esta semana , que probó el impacto en la demanda de potencia de un piloto de prueba (172 cm 60 kg hembra en una bicicleta de persecución en pista en una cuasi -velocidad de estado estacionario en un velódromo de madera en interiores) de otro ciclista (185 cm 80 kg macho en bicicleta de pista de arranque en masa muy cerca), y comparar esto con la demanda de potencia de conducción individual del piloto de prueba.

Las pruebas examinaron las siguientes ubicaciones del otro piloto en relación con el piloto de prueba:

  • inmediatamente delante del piloto de prueba

  • montando al lado del piloto de prueba (en su exterior)

  • inmediatamente detrás del piloto de prueba

  • completamente alejado del piloto de prueba y no montando en la pista (para proporcionar datos sobre la demanda de potencia en solitario para el piloto de prueba).

Utilizo tecnología sofisticada para evaluar la aerodinámica del piloto en tiempo real y tuve la oportunidad de realizar este experimento en un velódromo interior (Dunc Gray Velodrome, Sydney), de modo que al menos pudiéramos realizar dicho experimento en un pozo bien controlado, sin viento y bajo guiñada condiciones de ángulo

Las pruebas se repitieron para validación y confirmación de resultados. Los protocolos de prueba y el análisis de datos proporcionan valores para el valor aparente de CdA (coeficiente de arrastre x área frontal, unidades: m ^ 2) para cada una de las condiciones de prueba. Luego uso los datos aparentes de CdA para mostrar la demanda de energía para que el piloto de prueba mantenga una velocidad promedio de 40 km / h.

Este es el enlace a mi artículo , que incluye enlaces a otros experimentos y ciencia publicada sobre el tema.

Aquí está el resumen de los datos en forma de tabla y tabla, que muestran la potencia requerida para que el piloto de prueba mantenga 40 km / h mientras conduce solo, y con el otro piloto en varias posiciones relativas:

ingrese la descripción de la imagen aquí

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En resumen, en comparación con la potencia requerida (195 W) para que ella mantenga 40 km / h (velocidad media de vuelta) en el velódromo:

  • Redactar inmediatamente detrás del otro piloto proporciona un beneficio masivo (-76W, -39%). No hay sorpresas allí.

  • Tener un piloto inmediatamente detrás (~ 1/2 espacio de rueda) proporcionó ~ -7W (-3%) de beneficio para el piloto principal.

  • Tener un ciclista justo al lado de ella (~ 0.8m - 1.0m de espacio lateral entre las ruedas) creó una demanda de energía adicional de ~ + 10W (+ 5%).

El resultado de un beneficio de 7W (3%) para el piloto principal de tener un piloto inmediatamente detrás está en línea con los resultados experimentales anteriores y los estudios publicados. Entonces, aunque el efecto es pequeño y sería difícil de sentir mientras se conduce, es un efecto real, al menos en condiciones de poco viento.

El resultado del viaje de lado a lado que muestra una demanda de potencia adicional de 10W (5%) en condiciones de baja inclinación es más novedoso y tiene implicaciones interesantes para los eventos de formación del equipo (por ejemplo, búsqueda del equipo y contrarreloj del equipo) y cambios de piloto.

Por supuesto, las diferentes morfologías del piloto, las propiedades aerodinámicas individuales, las configuraciones de alineación de la conducción y las condiciones del viento producirán resultados diferentes para este improvisado experimento, pero no obstante me pareció interesante.

alexsimmons
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Buen informe Alex. Cuando dices de cerca o inmediatamente detrás, ¿qué tan cerca está eso? Me estoy imaginando 1/2 rueda.
andy256
Buen informe de hecho. Además, ¿qué tan cerca estaban los jinetes en la configuración de lado a lado?
dlu
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En cuanto a lado a lado, sobre lo que normalmente esperarías al conducir en un velódromo, entonces las ruedas estarían separadas ~ 0.8-1.0m. es decir, un jinete en la línea negra y el otro en la línea roja (esas líneas están separadas 0.8 m).
alexsimmons
1
Actualicé la
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Debería publicar esta respuesta en la pregunta de la pila de física: tiene Real Science no solo estimaciones aproximadas de la silla.
Criggie
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La respuesta es, depende.

Normalmente, al reducir / llenar el vacío que existe detrás del piloto principal, se espera que el redactor le dé al líder un ligero impulso (aunque en ninguna parte cerca del impulso que obtiene el redactor). Pero la dinámica de fluidos es algo complicado, y probablemente haya configuraciones (basadas en un movimiento de unos pocos milímetros de una forma u otra) en las que el líder se puede ralentizar. Sin embargo, no esperaría que el efecto negativo ocurriera muy a menudo.

El mayor efecto en el líder son las demandas que se le imponen para mantener un ritmo constante y señalar mejor sus intenciones. Muchos son aptos para encontrar esta responsabilidad estresante.

Daniel R Hicks
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El supuesto subyacente no es del todo cierto aquí. Existe esta cosa llamada efecto Kamm, donde una forma aerodinámica en forma de "lágrima" es más aerodinámica si se corta la "cola de lágrima". Esto es bien conocido en el diseño automotriz.
ʍǝɥʇɐɯ
Por supuesto, el efecto Kamm no significa que la lágrima truncada sea más eficiente, solo que no es menos eficiente, y el vehículo se ahorra la longitud, el peso y el arrastre de la cola adicionales. En el caso de redacción, el seguidor corre con los "gastos" de esos artículos.
Daniel R Hicks
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(Y todo esto, por supuesto, presupone que las condiciones de las que estamos hablando no incluyen el gancho de agarre que utilizo para engancharme al líder para que no tenga que pedalear).
Daniel R Hicks
... Creo que la lámina virtual de Trek Triathlon 'KVF' Kamm es la que más aerodinámica ha tenido en una bicicleta. Creo que todo el marketing publicitario que se me presenta es cierto sin dudas, por lo tanto, la forma de Kamm en una bicicleta seguramente será un millón de veces mejor que la lágrima. ¿Donde estábamos?
ʍǝɥʇɐɯ
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No.

La única razón para enojarse con un redactor es si no están seguros o si no toman su turno.

Ley de conservación: simplificación excesiva, pero en este caso si no hay redactores, la energía extra para separar el flujo de aire se desperdicia a medida que se colapsa la turbulencia.

Ken Hiatt
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Si estás lo suficientemente cerca como para entrar en su Slipstream , esencialmente puedes matar su arrastre. Esto podría sentirse como un impulso porque el viento que anteriormente los empujaba hacia atrás ahora se transfiere a SU trasero y ya no los absorbe.

Aquí hay una foto de la corriente de una bala (estela), donde puedes ver el aire que aspira la bala hacia atrás.

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No hay ninguna razón "física" para que alguien se enoje de que lo sigas tan de cerca, de hecho, la física demuestra lo contrario, a menos que quieran esa resistencia para ayudarlos a entrenar como los corredores usarán un paracaídas. Aparte de eso, puede considerar la distancia de frenado en una emergencia, "espacio personal" e intercambiar el liderazgo como razones de cortesía para seguir o no.

BillyNair
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En mi (muy breve) experiencia como líder, la razón principal para no "apreciar" a alguien en el reclutamiento es que le impone una carga mucho más pesada mantener un ritmo relativamente constante, indicar todos los movimientos, etc. Para un líder que es " fresco "esto generalmente no es un problema, pero tarde en un largo día puede parecer un cuñado de lixiviación cuando se acerca demasiado.
Daniel R Hicks
Pero el segundo puede y debe verificar la situación frente a usted para predecir ascensos, obstáculos, giros, etc. para reducir la velocidad de forma preventiva (experiencia propia: cuando la distancia es de 10-20 cm, debe tener cuidado).
Tom
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Si hay una diferencia aerodinámica, es tan pequeña que es completamente imperceptible en la práctica.

En una línea de ritmo, la resistencia experimentada por el piloto delantero está abrumadoramente dominada por cortar el aire frente a él.

¿Quizás estás pensando en una carrera de velódromo? Lo que sucede a menudo es que el segundo piloto pasará por el exterior explotando rápidamente toda la energía que ha ahorrado al estar detrás del primer tipo. En la última vuelta de la carrera, la única forma en que el delantero puede responder es acelerando y evitando que el pasador llegue al frente antes del último giro. De esta manera, el hombre delantero puede colgar al pasador "para que se seque" en el giro, lo que lo obliga no solo a mantener la aceleración, sino también a recorrer una distancia más larga alrededor del exterior del giro.

Ese tipo de situación de carrera podría llevar a alguien a creer que el piloto delantero obtiene algún tipo de ventaja cuando el segundo tipo salta. Es una ilusion. El líder tiene que "trabajar para ello" todo el tiempo.

Angelo
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