¿El drafting causa resistencia al ciclista líder?

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 líder va a gastar más energía para que yo gaste menos?

(es decir, ¿hay alguna razón física para enfadarse con alguien que se desplaza detrás de usted? ¿Se arrastra en su estela?)

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.
Estoy muy interesado en saber si el 'objeto' frontal es más rápido si lo sigue de cerca un objeto detrás de él. Incluso si se trata de una situación ideal, por ejemplo, rodamientos de bolas bajando por una pendiente en un entorno controlado. He puesto una versión de esta pregunta en physics.se: physics.stackexchange.com/questions/14535/…
Incluso si no los ralentiza, ser reclutado puede ser muy frustrante. No me gusta que me redacten, incluso he sido golpeado por detrás por algunos redactores distraídos.
@Mac Hice otra pregunta sobre eso primero: bicycles.stackexchange.com/questions/5955/…
Así que lo hiciste. Ups.
De hecho, leí un artículo recientemente que decía que las pruebas en el túnel de viento muestran un impulso muy leve para el ciclista líder, aunque no lo suficiente como para ser significativo, estadísticamente o de otra manera.
@DanielRHicks, ¿tiene una referencia para eso? ¿Para ayudarme a ganar mi apuesta de una pinta?
Fue en un artículo al que se hace referencia aquí recientemente en una discusión sobre la medición de energía.
No está violando la conservación de la energía, solo está haciendo que el sistema sea más eficiente, de modo que haya más energía disponible para hacer un trabajo útil. El ciclista en la parte de atrás esencialmente recupera parte de la energía del líder que de otro modo se habría desperdiciado.
Un ciclista que viaja a una velocidad constante en un terreno plano no está ganando energía, por lo que la ley de conservación de la energía no significa que tenga que usar una cantidad particular de energía. Es diferente si están subiendo una colina, cuando la energía mínima debe ser su peso total multiplicado por la ganancia de altura.
No es una respuesta, pero cuando esto me sucede, ¡obtengo un impulso de motivación decente!
Gracias a todos por la verificación de que el líder no es penalizado en situación de draft. Tuve que buscar esto después de un incidente. Un joven jinete me pasó. Yo no estaba teniendo nada de eso. Yo estaba 2 bicicletas detrás de él resumiendo un ataque cuando me dijo que no lo reclutara. Se enojó y me dijo que podía sentir que lo tiraba hacia atrás. Le dije que eso era absurdo, y le dije que siguiera adelante y se subiera a MI rueda, que le avisaría si ese fuera el caso. Él se negó, dijo que solo diría que no podía sentir la diferencia. Lo dejé así. OK, no hay problema, despegué y lo dejé en th
Una técnica de tiro deficiente puede interferir con la dinámica de una línea de ritmo y causar una caída general en la eficiencia. Si no gira suavemente como se esperaba, podría hacer que lo dejen caer.
Además, hay un impulso de motivación para el ciclista en la parte delantera sabiendo que hay varios ciclistas justo en su rueda trasera. Recuerdo que una vez me dijeron que "bajara la velocidad" porque iba a 40 km/h por accidente. Ahora tengo un velocímetro en las barras y ritmo mucho mejor.

Respuestas (6)

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

La razón para no estar contento con que alguien te seleccione es que está demasiado cerca para poder reaccionar si hay un problema; si caes, te atropellará.

La forma en que entiendo el impulso es que un ciclista solitario está arrastrando efectivamente un volumen de aire a baja presión: empuja el aire fuera del camino creando un volumen de alta presión frente a usted, pero ese aire desplazado no se cierra mágicamente. detrás de usted, fluye hacia afuera y luego hacia atrás, creando un volumen de "aire faltante" detrás de usted. Si algo llena ese espacio, no te vuelve a absorber tanto. Hay una mención en wikipedia chain gang (riding) que enlaza con el artículo exploratorium pero no con una fuente principal que yo pueda ver. Esa explicación es común y tiene sentido, así que nunca la perseguí más.

Aquí hay un enlace a un video del túnel de viento que muestra que el ciclista líder recibe un pequeño beneficio al tener un drafter.

Recuerdo este hilo, y pensé en agregar 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 ciclista de prueba (172 cm, 60 kg, mujer en una bicicleta de persecución en pista montando en un cuasi -velocidad en estado estacionario en un velódromo de madera cubierto) de otro ciclista (185 cm, 80 kg, hombre en una bicicleta de pista de salida en masa montando en las proximidades), y comparar esto con la demanda de potencia de conducción en solitario del ciclista de prueba.

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

  • inmediatamente delante del piloto de prueba

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

  • inmediatamente detrás del piloto de prueba

  • completamente alejado del piloto de prueba y sin circular por 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 ciclista en tiempo real y tuve la oportunidad de realizar este experimento en un velódromo cubierto (Dunc Gray Velodrome, Sydney), para que al menos pudiéramos realizar dicho experimento en un lugar bien controlado, sin viento y con poca guiñada. condiciones de ángulo.

Se repitieron las pruebas para la validación y confirmación de los 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 utilizo los datos aparentes de CdA para mostrar la demanda de potencia del ciclista de prueba para mantener 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 gráfico y tabla, que muestran la potencia requerida para que el piloto de prueba mantenga 40 km/h mientras conduce solo, y con el otro ciclista en varias posiciones relativas:

ingrese la descripción de la imagen aquí

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

  • Dibujar inmediatamente detrás del otro corredor brinda un gran beneficio (-76W, -39%). No hay sorpresas allí.

  • Tener un ciclista inmediatamente detrás (~1/2 espacio entre ruedas) proporcionó un beneficio de ~ -7W (-3%) para el ciclista líder.

  • Tener un ciclista junto a ella (~0,8 m - 1,0 m de espacio lateral entre las ruedas) creó una demanda de energía adicional de ~ +10 W (+5 %).

El resultado de un beneficio de 7W (3 %) para el ciclista líder por tener un ciclista inmediatamente detrás está en línea con los resultados experimentales anteriores y los estudios publicados. Entonces, si bien 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 de la conducción lado a lado que muestra una demanda de potencia adicional de 10 W (5 %) en condiciones de guiñada baja es más novedoso y tiene implicaciones interesantes para los eventos de formación de equipos (p. ej., persecución por equipos y contrarreloj por equipos) y cambios de ciclista.

Por supuesto, las diferentes morfologías de los ciclistas, las propiedades aerodinámicas individuales, las configuraciones de alineación de conducción y las condiciones del viento darán resultados diferentes a este experimento improvisado, pero de todos modos me pareció interesante.

Buen reportaje Alex. Cuando dices cerca o inmediatamente detrás, ¿qué tan cerca está eso? Me imagino 1/2 rueda.
Buen informe de hecho. Además, ¿qué tan cerca estaban los ciclistas en la configuración de lado a lado?
En las proximidades de la mitad de una rueda. No capturé imágenes/video porque estaba enfocado en la recopilación de datos de transmisión en vivo. El otro ciclista es un corredor de pista de nivel mundial y ex campeón nacional de élite y tenía la habilidad de andar muy cerca de él, lo cual hizo.
En cuanto a lado a lado, lo que normalmente esperarías montar en un velódromo, por lo que las ruedas estarían separadas entre 0,8 y 1,0 m. es decir, un ciclista en la línea negra y el otro en la línea roja (esas líneas están separadas por 0,8 m).
Actualicé la publicación con esa información.
Debe publicar esta respuesta en la pregunta de la pila de física: tiene Real Science, no solo conjeturas atadas a la silla.

La respuesta es, depende.

Normalmente, al reducir/llenar el vacío que existe detrás del ciclista líder, se esperaría que el drafter le dé un pequeño impulso al líder (aunque no se acerca al impulso que recibe el drafter). Pero la dinámica de fluidos es algo complicado, y probablemente haya configuraciones (basadas en un movimiento de unos pocos milímetros en un sentido u otro) en las que se puede reducir la velocidad del líder. Sin embargo, no esperaría que el efecto negativo ocurriera muy a menudo.

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

La suposición subyacente no es del todo cierta aquí. Existe una 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 de automóviles.
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 la resistencia adicionales de la cola. En el caso de redacción el seguidor corre con los "gastos" de dichos artículos.
(Y todo esto, por supuesto, presupone que las condiciones de las que estamos hablando no incluyen el gancho de agarre que uso para engancharme al líder para no tener que pedalear).
... Creo que se supone que el Kamm Virtual Foil 'KVF' de Trek Triathlon es lo más aerodinámico que se haya montado en una bicicleta. Creo que todas las exageraciones de marketing que se me presentan son ciertas sin lugar a dudas, por lo tanto, la forma de Kamm en una bicicleta seguramente será un millón de veces mejor que la lágrima. ¿Donde estábamos?

No.

La única razón para enojarse con un drafter es si no está seguro o si no toma su turno.

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

Si estás lo suficientemente cerca como para entrar en su Slipstream , esencialmente puedes matar su arrastre. Esto puede sentirse como un impulso porque el viento que antes los empujaba hacia atrás ahora se transfiere a TU parte trasera y ya no los succiona.

Aquí hay una foto de la estela (estela) de una bala, donde se puede ver el aire succionando la bala hacia atrás.

ingrese la descripción de la imagen aquí

No hay ninguna razón "física" para que alguien se enoje porque lo estás siguiendo tan de cerca, de hecho, la física demuestra lo contrario, a menos que quiera que ese arrastre lo ayude a entrenar como los corredores que usan un paracaídas. Aparte de eso, puede considerar la distancia de frenado en caso de emergencia, el "espacio personal" y el cambio de la correa como razones de cortesía para seguir o no.

En mi (muy breve) experiencia como líder, la razón principal para no "apreciar" que alguien redacte es que te supone una carga mucho mayor mantener un ritmo relativamente constante, señalar todos los movimientos, etc. Para un líder eso es " fresco", esto generalmente no es un problema, pero al final de un día largo puede parecer un cuñado parecido a una sanguijuela cuando se acerca demasiado.
Pero 2nd puede y debe verificar la situación frente a usted para predecir subidas, obstáculos, giros, etc. para reducir la velocidad de forma preventiva (experiencia propia: cuando la distancia es, digamos, 10-20 cm, debe tener cuidado).

Si hay una diferencia aerodinámica, es tan pequeña que en la práctica es completamente imperceptible.

En una línea de ritmo, la resistencia experimentada por el ciclista 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 ciclista pasará por el exterior al explotar rápidamente toda la energía que ha ahorrado al estar detrás del primero. En la última vuelta de la carrera, la única forma en que el delantero puede responder es acelerando y evitando que el pasador se ponga al frente antes del último giro. De esta manera, el delantero puede colgar al transeúnte en el giro, obligándolo no solo a mantener la aceleración, sino también a viajar una distancia más larga alrededor del exterior del giro.

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

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