อะไรจะทำให้แรงต้านลมแปรปรวนในหนึ่งวันโดยไม่มีลม

13

ฉันเดินทางไปทำงานเป็นประจำ ฉันพบว่าในบางวันเมื่อไม่มีลมที่สามารถรับรู้ได้ฉันรู้สึกว่าแทบจะไม่มีแรงต้านอากาศเลยและมันก็ขี่ง่ายด้วยความเร็ว นอกจากนี้ยังค่อนข้างเงียบไม่มีลมคำรามอยู่ในหูของฉัน

ในวันอื่น ๆ เมื่อไม่มีลมที่รับรู้ได้มันรู้สึกเหมือนฉันกำลังขี่ซุป มันยากมากที่จะเร่งความเร็วและอากาศก็ดังในหูของฉัน

ฉันพูดคุยกับเพื่อนร่วมงานของฉันและพวกเขามักจะพูดว่าพวกเขามีผลเหมือนกันในวันเดียวกับที่ฉันสังเกต แม้ว่าพวกเขาจะเดินทางไปในทิศทางเดียวกันกับฉันดังนั้นฉันจึงไม่สามารถแยกแยะลมปะทะเล็กน้อยที่ทำให้เกิดการรับรู้ที่แตกต่าง

คำอธิบายที่เป็นไปได้:

วันนี้มีหางเล็กน้อยหรือมีลมพัด
ในวันที่ฉันพักผ่อนหรือมีพลังฉันจะรู้สึกว่าการขี่นั้นค่อนข้างง่าย

มีคำอธิบายอื่น ๆ ที่จะมีส่วนร่วมหรือไม่? ความชื้นสูงหรือโซนแรงดันสูง?

aerodynamics wind

— Mac
แหล่งที่มา

2

บางครั้งฉันได้รับเอฟเฟกต์ "ง่ายดาย" นี้ แต่ได้ข้อสรุปว่ามันเป็นลมหาง ฉันไม่ได้รู้สึกว่ามันเป็นสายลม ... แต่เมื่อฉันขี่เพื่อความเพลิดเพลินการขี่ของฉันมักจะเป็นลูปดังนั้นทันทีที่ฉันเปลี่ยนทิศทางฉันจะรู้สึกได้

— PeteH

ใช่นั่นคือลมหาง มันเงียบอย่างแท้จริงเพราะคุณกำลังอยู่กับลมและอากาศก็ไม่ได้เคลื่อนไหวอะไรมากมายเมื่อเทียบกับคุณ

— แองเจโล

18

TLDR; สมมติว่าการคำนวณของฉันด้านล่างถูกต้องมีความต้านทานอากาศเพิ่มขึ้นประมาณ 10% ระหว่างวันที่อากาศร้อนชื้นและเย็นและแห้ง เพิ่มในส่วนของ tailwind หรือ headwind เล็กน้อย แต่มองไม่เห็นและเป็นไปได้ที่คุณจะได้สัมผัสกับความแตกต่างของความเร็วในการแล่น 4–5mph ระหว่างสองวัน

ความต้านทานอากาศเป็นกำลังหลักที่นักปั่นจักรยานต้องเอาชนะด้วยความเร็วการล่องเรือ ตามเครื่องคิดเลขออนไลน์หนึ่งเครื่องสมมติว่ามีจักรยานถนนทั่วไปตำแหน่งการขี่ที่ผ่อนคลายและความเร็วในการแล่น 18 ไมล์ต่อชั่วโมง 75% ของพลังของนักปั่นถูกใช้เพื่อเอาชนะการลาก

จากข้อมูลของคุณคุณอาศัยอยู่ในเมลเบิร์นออสเตรเลียซึ่งอยู่ระดับน้ำทะเลเป็นหลัก เมื่อใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์อื่นความหนาแน่นของอากาศเมื่อความชื้น50˚และ 0% คือ 1.24 กิโลกรัม / ลูกบาศก์เมตร เมื่อความชื้น90˚และ 100% ความหนาแน่นของอากาศคือ 1.13kg / m³ ดังนั้นในวันที่อากาศเย็นและแห้งมีความต้านทานอากาศเพิ่มขึ้นประมาณ 10% เมื่อเปรียบเทียบกับวันที่อากาศร้อนและชื้น

ตามสมการลาก

$F_D = \ frac {1} {2} \ pho v ^ 2 C_d A$

แรงลากสเกลเป็นแนวตรงกับความกดอากาศ ความหนาแน่นที่สูงขึ้น 10% เท่ากับแรงที่สูงกว่า 10% ที่จำเป็นต่อการเอาชนะแรงลาก พลังงานทันทีถูกกำหนดโดยสมการ

$P (t) = F \ cdot v$

สมมติว่ากำลังขับคงที่และ 75% ของพลังงานนั้นอุทิศให้กับการเอาชนะความต้านทานอากาศคุณจะได้ความเร็วโดยรวมลดลง 7% (1 / 1.075) เราเริ่มต้นด้วยความเร็วการล่องเรือที่ 18 ไมล์ต่อชั่วโมงดังนั้นความเร็วของคุณในวันที่อากาศเย็นและแห้งจะง่ายขึ้นคือ 93% จาก 18mph หรือ 16.75mph ฉันจะบอกว่าพอที่จะสังเกตเห็น

แน่นอนว่าไม่น่าจะเป็นไปได้ว่าสองวันนี้จะเกิดขึ้นพร้อมกัน แต่ถ้าคุณกำลังเปรียบเทียบการขี่เที่ยงวันก่อนหรือหลังพายุกับการนั่งช่วงดึกของวันที่แห้งเมื่อไม่กี่วันก่อนและ / หรือหลังมันเป็นไปได้ที่คุณสามารถไขลานที่ไหนสักแห่งในสนามเบสบอล 1 ไมล์ต่อชั่วโมง

ที่กล่าวว่าแม้กระทั่งลมและลมขนาดเล็กก็สามารถสร้างความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในความเร็วของคุณ เว็บไซต์ของเชลดอนมีกราฟแสดงการทดสอบอุโมงค์ลม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง,

การทดสอบอุโมงค์ลม

แสดงให้เห็นว่าเมื่อมุมของลมเปลี่ยนจากหัวลมเป็นลมสำหรับ 5mph ลมผู้ขับขี่ที่เดินทางด้วยความเร็ว "ปกติ" ที่ 25 ไมล์ต่อชั่วโมง (สมมติว่าไม่มีลม) จะเปลี่ยนจากประมาณ 22 ไมล์ต่อชั่วโมงเป็น 28 ไมล์ต่อชั่วโมง ความแตกต่างของความเร็วไรเดอร์เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความเร็วลมดูเหมือนจะเป็นแบบเส้นตรงดังนั้นการคาดการณ์ย้อนหลังแม้กระทั่งบางอย่างเช่นความเร็วลม 2 ไมล์ต่อชั่วโมงและไฟท้ายจะทำให้เกิดความแตกต่างของ 3mph เห็นได้ชัดว่าแน่นอน การอยู่ในอุโมงค์ลมการทดสอบเหล่านี้ไม่ได้เกิดขึ้นกับความต้านทานการหมุนดังนั้น 25mph ในอุโมงค์ลมน่าจะเทียบเท่ากับข้อสันนิษฐานเดิมของเราที่ความเร็ว 18 ไมล์ต่อชั่วโมงบนถนนกลางแจ้ง

หากคุณรวมเอฟเฟกต์ไว้และเปรียบเทียบการนั่งช่วงเย็นในวันที่แห้งแล้งกับลมเล็กน้อยไปจนถึงการนั่งช่วงบ่ายในวันที่อากาศชื้นด้วยกลมๆเล็กน้อยคุณอาจมีความแตกต่างระหว่าง 4-5 ไมล์ต่อชั่วโมง มันใหญ่มาก

— Stephen Touset
แหล่งที่มา

คำตอบที่ยอดเยี่ยมขอบคุณ ฉันคิดว่าความแตกต่าง 10% กับปริมาณพลังงานที่ฉันต้องออกแรงเพื่อรักษาความเร็วคงที่จะเพียงพอที่จะสังเกตเห็น ข้อมูลที่ยอดเยี่ยม

— Mac

มันเป็น nitpick ในความคิดเห็นของคุณ แต่ใกล้เคียงกับความแตกต่างของพลังงาน 7.5% ที่ความเร็วคงที่ความแตกต่างของความเร็ว 7% ที่พลังงานคงที่ อย่าลืมยอมรับถ้าคุณคิดว่านี่เป็นคำตอบที่ดีที่สุด :)

— Stephen Touset

ใช่ฉันมักจะยอมรับ ... เพียงแค่ให้มันไม่กี่วันต่อข้อเสนอแนะเก็บ :)

— Mac

5

ในวันที่มีความชื้นสูงอากาศจะมีมวลน้อยลงเนื่องจากมี H2O มากขึ้นซึ่งมีน้ำหนักเบากว่าน้ำหนัก O2, CO2 และ N2 ทั่วไป ในวันที่มีความกดดันสูงมีจำนวนมากให้คุณกด อุณหภูมิของอากาศมีส่วนด้วย - อากาศร้อนมีความหนาแน่นน้อยกว่าอากาศเย็น ดังนั้นวันที่อากาศร้อนและความดันต่ำความชื้นสูงจึงจำเป็นต้องผลักให้มีมวลน้อยลง

สิ่งเหล่านี้สร้างความแตกต่างที่สามารถวัดได้กับเครื่องบินอย่างไรก็ตามฉันไม่รู้ว่านักปั่นเดินทางเร็วพอที่จะวัดได้หรือไม่ ฉันเชื่อว่ามันเป็นลมที่ไม่น่าจะเป็นไปได้และความเป็นอยู่ของคุณเอง (หรือขาดไป)

— mattnz
แหล่งที่มา

2

ฉันจะบอกว่ามันสร้างความแตกต่างในการขี่จักรยาน ในจักรยานโอลิมปิกพวกเขาอุ่นมันเพื่อให้อากาศจะถูกทำให้หายากมากขึ้นเพื่อให้นักปั่นจักรยานไปได้เร็วขึ้น

— robthewolf

และความพยายามบันทึกชั่วโมงโลกนั้นทำที่ระดับความสูงสูงและอาจอยู่ในอากาศอบอุ่นเช่นกัน เป็นไปได้ว่าความแตกต่างนั้นมีขนาดเล็กในทางที่พวกเขามีความสำคัญต่อการเล่นกีฬา (สำหรับความพยายามบันทึกสถิติโลกชั่วโมงที่ได้รับเพียงไม่กี่เมตรในช่วงเวลาหนึ่งชั่วโมงสามารถสร้างความแตกต่างระหว่างความสำเร็จหรือความล้มเหลว) .

— Roel Schroeven

2

แม้ว่านักฟิสิกส์บอกเราว่าเราเต็มไปด้วยนักปั่นจักรยานหลายคนอย่างน้อย "รับรู้" ว่าความต้านทานลมนั้นยิ่งใหญ่กว่าในตอนเช้าที่ค่อนข้างชื้น แต่เย็น

(และแน่นอนถ้าคุณและเพื่อนร่วมงานของคุณออกไปดื่มด้วยกันเมื่อคืนก่อนนั่นอาจมีบางสิ่งที่เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้)

— Daniel R Hicks
แหล่งที่มา

ฉัน lol'ed ในวรรคสอง

— Mac

1

บทความเกี่ยวกับการต่อต้านการหมุนกล่าวถึงเป็นสิ่งที่กัน:

(ต่อมาเราพบว่าอุณหภูมิมีผลต่อความต้านทานการหมุนของยางอย่างมาก)

หากการเปลี่ยนแปลงมักจะเกิดขึ้นในเวลาเดียวกันและในลักษณะเดียวกับที่อธิบายไว้ข้างต้นอย่างทั่วถึงก็อาจเพิ่มสิ่งที่เห็นได้ชัดเจนมากขึ้น

ประการที่สองฉันจะสมมติว่าถนนเปียกจะทำให้เกิดความต้านทานต่อการหมุนเพิ่มเติมเนื่องจากยางต้องเลื่อนไปด้านข้างหรือรับน้ำเล็กน้อยขณะที่มันกลิ้ง ฉันสามารถตรวจจับสัญญาณรบกวนถนนเพิ่มเติมในวันที่ชื้นหรือชื้นได้ดังนั้นพลังงานนี้ต้องมาจากที่ไหนสักแห่ง

— James Bradbury
แหล่งที่มา

ฉันมักจะพบว่าวันที่เปียกเล็กน้อยที่จริงฉันดูเหมือนจะเร็วขึ้น ไม่เปียกมากจนฉันกำลังขี่ผ่านแอ่งน้ำ แต่ก็เปียกพอแล้วดังนั้นบ่อทั้งหมดจึงเต็มไปด้วยน้ำ ฉันเดาว่าน้ำจะเติมเต็มในรูเล็ก ๆ บนถนนซึ่งทำให้ถนนเก่าแก่รู้สึกเหมือนยางมะตอยใหม่

— Kibbee

@Kibbee หากน้ำบนถนนมีปฏิกิริยากับยางของคุณคุณจะสูญเสียพลังงานในการกระเด็นไปรอบ ๆ น้ำมากกว่าที่คุณจะประหยัดได้โดยการลดความขรุขระของถนน น้ำมีพฤติกรรมไม่ยืดหยุ่นอย่างเต็มที่ (ในความรู้สึกทางกายภาพ) ที่ความเร็วและแรงที่เกี่ยวข้องในขณะที่ยางของคุณมีความยืดหยุ่นค่อนข้างมาก (อีกครั้งในความรู้สึกทางกายภาพ) ดังนั้นยางของคุณจะรักษาพลังงานที่น้ำจะกระจาย

— cmaster - คืนสถานะโมนิ