¿Se puede andar en bicicleta a 90 km / h en una carretera plana?

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Este video apareció en un sitio web de noticias líder en mi país. Es un ciclista que circula por una carretera con una velocidad muy alta, que se dice que es de 90 km / h, cerca de un camión. El camino es plano, así que me sigue desconcertando: ¿cómo podría alcanzar y mantener una velocidad tan alta? ¿Es posible hacer esto sin ayuda externa, por ejemplo, agarrar el camión? ¿Es el efecto de "arrastre de aire" del camión lo que lo hace posible?

PD: Yo mismo no tengo mucha experiencia con el ciclismo: monto en bicicleta de montaña, mi velocidad más alta en una superficie plana fue de aproximadamente 40 km / h, y encontré que mantenerlo era bastante agotador. No podría haberlo guardado por más de un par de minutos.

Neinstein
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Hace unos 100 años, un ciclista alcanzó las 100 mph conduciendo detrás de un tren.
Daniel R Hicks
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Parece que si se quisiera mostrar qué tan rápido se puede andar en bicicleta sin resistencia al aire, una cinta de correr sería una forma aún mejor (aunque, por supuesto, no tan dramática).
Acumulación
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@DavidRicherby es una configuración increíble. Solo 400 veces la velocidad de escape de la tierra.
Brad
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@ axsvl77 Solía ​​ser un ciclista como tú, pero luego llevé un pedal hasta la rodilla.
Aaron
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¿Cómo no se ha hecho referencia a Guy Martin todavía? 110 mph, récord de velocidad de bicicleta británico! \\ youtube.com/watch?v=byZTGiWQzd8
Sam T

Respuestas:

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En mis años tontos más jóvenes, en realidad hice este escenario exacto, excepto a una velocidad ligeramente menor de 85 km / h (el límite de velocidad era de 80 km / h), pero durante una distancia de casi 10 km (entre dos suburbios). En mi caso, redacté un camión de grava de doble remolque que era muy lento para acelerar, lo que facilitaba el ritmo. Esto solo fue posible debido a la estela masiva de baja presión en la parte trasera del vehículo.

Estaba en una bicicleta de carretera con un engranaje máximo de 53-11. Cuando estábamos a gran velocidad, recuerdo girar como loco para mantener el ritmo, por lo general, tenía que hacerlo en pulsos en los que subía un pie o dos para asegurar una mejor posición en el draft, y luego descansaba rápidamente. La adrenalina realmente te mantiene motivado en este tipo de situación. Incluso recuerdo algunos autos que circulaban al lado y miraban asombrados o incrédulos; no estoy seguro de cuál.

El camino es plano, así que me sigue desconcertando: ¿cómo podría alcanzar y mantener una velocidad tan alta?

Realmente depende de qué tan rápido acelere el vehículo. Necesita acelerar lo suficientemente lento para que pueda mantener el ritmo y permanecer en el draft. En ese momento no tuve problemas para alcanzar 50 km / h solo por períodos cortos, así que tuve la aceleración necesaria para mantener el ritmo hasta que el tiro realmente comenzó a funcionar. A velocidades más altas, es sorprendente cuánto te absorbe realmente el tiro, realmente no necesita generar una potencia loca, solo tenga suficiente velocidad en las piernas para que pueda mantener el ritmo en su equipo más grande.

A más de 80 km / h, necesita un engranaje mínimo de 53-11. Incluso entonces apenas podía mantenerme en la cima del equipo, tuve que girar increíblemente rápido. Tenía una computadora para bicicletas en ese momento, pero nunca revisé la cadencia, solo mi velocidad, que era de 80-85 km / h. En ese momento (a fines de la década de 1990) no tenía muchos registradores de datos, que registran cada momento en detalle para la posteridad como lo hacemos hoy, por lo que no puedo ofrecer más detalles que este.

¿Es posible hacer esto sin ayuda externa, por ejemplo, agarrar el camión? ¿Es el efecto de "arrastre de aire" del camión lo que lo hace posible?

Mientras te mantengas cerca de la parte trasera del camión, el tiro literalmente te absorbe. Una vez en el draft, realmente no necesitas una tonelada de poder, solo la capacidad de girar rápido para que puedas seguir empujándote de vuelta al punto óptimo del draft. Traté de minimizar mi exposición al riesgo dibujándome al costado del camión, así que tuve la oportunidad de llegar rápidamente al hombro si el camión frenaba repentinamente. Esto significaba que perdí un poco del borrador, pero dada la locura de la situación, sentí que era un compromiso razonable. Otros parecen ser un poco más valientes en el centro del campo (juego de palabras).

ADVERTENCIA: Todo esto, por supuesto, es increíblemente tonto y podría descender rápidamente al desastre. En ese momento yo era joven y despistado.

Jinete_X
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Quería agregar que en ese momento también había estado haciendo una gran cantidad de bosquejos de motor como parte del entrenamiento, por lo que tenía la práctica de caminar detrás del vehículo en el bosquejo.
Rider_X
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Los camiones y autobuses a menudo se aceleran a una velocidad comparable a la de un ciclista desde el principio, especialmente cuando están muy cargados. Una carga pesada también significa que no pueden detenerse tan repentinamente como cuando están vacíos, lo que probablemente sea algo bueno
Chris H
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Hay un tramo de carretera en mi viaje matutino donde los camiones muy cargados a menudo tienen que acelerar desde un arranque permanente hasta el límite de velocidad de 70 kmh, lo que me brinda amplias oportunidades de dibujo. El gran peligro es que no ve la pieza masiva de escombros o baches que el camión conduce hasta que lo golpea. Pero sí proporciona una gran prisa en tu viaje matutino.
stib
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Ahora imagine lo que sucedería si hubiera golpes / abolladuras inesperadas en el camino ...
Nombre para mostrar el
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Yo, asimismo, era joven y tonto. Redacté un camión volquete a aproximadamente 35 MPH con una pila de autos detrás de mí. Extendí la tontería hasta el punto en que decidí que podía pasarlo. Subí aproximadamente 3/4 del camino por el costado del camión antes de que golpeara el viento en contra. Fui lo suficientemente tonto como para terminar el pase, luego inmediatamente encontré un lugar donde podía salir de la carretera sin pisar los frenos (suponiendo que me hubiera atropellado por ser estúpido), y me detuve. Me tumbé en el césped durante unos 20 minutos recuperándome, antes de volver a subir y lentamente tambaleándome a casa. ¡¡No intente esto en casa!! estúpido
FreeMan
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Todo está en la resistencia del aire. A toda velocidad no es mucho más de 50 km / h para mí en una carretera desierta. Incluso 10 metros detrás de un autobús es mucho más fácil (pero aún tiene tiempo para reaccionar al frenado). De hecho, descubrí esto cuando cambié de carril al tren de rodaje de un autobús mientras viajaba bastante rápido y me encontré ganando mucho.

Entrar en la zona es una sensación bastante sorprendente cuando no lo estás esperando. Puede cerrar la distancia entre el vehículo y realmente bastante rápido hasta que todo lo que pueda ver sea la parte posterior, sin una buena vista de sus luces de freno o la superficie de la carretera que aparece debajo. Esto lo deja muy vulnerable al frenado repentino (el conductor no sabe que está allí) o a los peligros de la carretera que aparecen debajo del camión (incluso un bache poco profundo lo golpea con bastante fuerza a más de 50 km / h cuando no tiene tiempo incluso para desapegar la silla de montar).

Conducir muy cerca de un vehículo que evita que el viento te frene marca una gran diferencia. También es peligroso e ilegal en el camino. Pero en condiciones controladas con comunicaciones entre el conductor y el conductor, es posible superar los 170 km / h ( 100 mph) como lo hizo el ex piloto de motos Guy Martin cuando cambió a andar en bicicleta.

Chris H
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+1 para "bicicletas adecuadas". O, "pushbike" como él lo pone en sus libros.
FreeMan
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Podemos realizar algunas verificaciones para ver si 90 Km / h es plausible.

La página de la Lista de registros de ciclismo de Wikipedia establece que se han logrado velocidades superiores a 200 km / h con un vehículo motorizado con un carenado que viaja delante de la bicicleta. Eso nos dice que un humano puede impulsar una bicicleta a esas velocidades en una superficie nivelada si se elimina la resistencia del aire (o se reduce en gran medida).

El ciclista en el video parece andar en una bicicleta de carretera normal. ¿Qué cadencia sería necesaria para viajar a 90 km / h?

Con esta calculadora, suponiendo un plato de 53t, una rueda dentada de 11t, una llanta de 622 mm y un neumático de 28 mm, la cadencia es de ~ 145 rpm. Hasta donde sé, eso es posible para un piloto razonablemente bien acondicionado.

La otra cosa que el conductor debería poder hacer es acelerar a la misma velocidad que el camión hasta 90 km / h.

Aparato Argenti
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Por experiencia, 145 rpm es difícil de mantener por cualquier período de tiempo, pero no imposible. La calidad del video hace que sea un poco difícil saber qué tan rápido está pedaleando el ciclista. Parece que se están desplazando periódicamente, probablemente para mantener la separación de la parte trasera del remolque.
Tim D
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@TimD: no hay nada en las "reglas" que diga que tienes que usar un plato estándar. Las motos que he visto en la foto para tales intentos récord tenían enormes platos. Este tiene un plato que estimaría en alrededor de 80 toneladas. (Y al piloto le está yendo bien más de 100 rpm.)
Daniel R Hicks
@Daniel R Hicks Creo que el OP pregunta sobre el piloto en el video específicamente, su bicicleta no parece tener un plato demasiado grande
Aparato Argenti
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Si bien estoy familiarizado con algunos regímenes de reglas para algunas formas de carreras de velocidad en tierra, no estoy familiarizado con ninguna regla que rija los registros de velocidad de ciclismo. No digo que no haya ninguno, solo que no los conozco. Sin embargo, en ninguna parte sugerí que se requiriera un tamaño de plato particular, o incluso típico. Ciertamente, si intentaba esto, no usaría un 53T ... Mi comentario fue sobre la viabilidad de mantener una cadencia de 145 RPM.
Tim D
@ArgentiApparatus: nunca vi una imagen clara del plato en ese video.
Daniel R Hicks
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Casi toda la potencia requerida para mantener una velocidad dada en una bicicleta que se mueve a través del aire estático se usa para superar dos fuentes de resistencia:

  1. Resistencia a la rodadura (llámelo Fr)

  2. Arrastre aerodinámico (llámelo Fa)

La resistencia a la rodadura depende de varios factores, incluido el tipo de superficie de la carretera, el tipo y el tamaño de los neumáticos y la presión de inflado de los neumáticos. Fd es en gran medida una función lineal de la velocidad, con una pendiente poco profunda.

El arrastre aerodinámico, por el contrario, es una función cúbica: aumenta con el cubo de la velocidad, pero también es una función de la densidad del aire y la temperatura, el tamaño y la posición del conductor en la bicicleta. Por encima de unos 20 km / h, el Fa tiende a dominar y se convierte en el contribuidor más significativo de la fuerza requerida.

Un ciclista recreativo en forma podría soportar 200 vatios y 30 km / h durante decenas de minutos, mientras que un ciclista Pro Tour que utiliza mejoras de rendimiento podría sostener 350 vatios y más de 45 km / h durante horas a la vez.

En el video, el conductor viaja en la estela de baja presión de la plataforma del tractor-remolque. El aire que rodea al conductor se mueve a una velocidad cercana a la del remolque, lo que significa que el conductor se mueve a través de la corriente de aire a una velocidad (aire) significativamente reducida. La fuerza requerida para superar Fd a 90 km / h se reduce considerablemente, hasta el punto que permite a este piloto (de quien no sabemos mucho) mantener unos 90 km / h.

Tim D
fuente
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Cerca. Arrastrar es una fuerza. La resistencia al rodar es independiente de la velocidad; La resistencia aerodinámica varía con el cuadrado de la velocidad. Eso significa que el poder para vencer la fuerza de arrastre varía según la fuerza * velocidad, por lo que el poder para vencer la resistencia a la rodadura es lineal con la velocidad y el poder para vencer la resistencia aerodinámica es cúbico con la velocidad.
R. Chung
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@R. Chung es correcto: la resistencia aerodinámica es CdA × ρ × v² / 2 (ver esta respuesta )
Aparato Argenti