Vânturile din spate nu îi ajută pe bicicliștii „everesting”.

Mulți bicicliști pasionați în aceste zile s-au urcat pe vagonul „everesting”, în care cineva urcă și coboară același traseu de munte iar și iar până când distanța totală a ascensiunilor cuiva se potrivește cu altitudinea Muntele Everest: 8.848 metri sau aproximativ 5,5 mile. Recent, s-a dezbătut dacă un vânt puternic din spate ar putea ajuta un călăreț să-și îmbunătățească timpul. Dar se pare că nu este cazul, potrivit unui hârtie nouă publicat în American Journal of Physics de către fizicianul Martin Bier de la Universitatea East Carolina din Carolina de Nord.

Termenul „everesting” își ia numele de la George Mallory, nepotul legendarului alpinist din anii 1920. George Mallory care a participat la primele trei expediții britanice la Everest. Mallory cel mai tânăr se pregătea pentru încercarea sa de la Everest în 1994, iar antrenamentul său includea antrenamente de weekend care implicau să urce cu bicicleta pe Muntele Donna Buang din Australia de multe ori, până când a atins înălțimea Muntelui Everest.

Douăzeci de ani mai târziu, un alt pasionat de ciclism australian, Andy van Bergen, a început să organizeze evenimente „everesting” la nivel mondial. Bicicliștii participanți alegeau un deal lângă casele lor și urmăreau reciproc progresul online. Evenimentele au devenit extrem de populare în 2020, după ce izbucnirea pandemiei de COVID-19 a declanșat blocaje globale.

Potrivit lui Bier, ciclistul tău în formă medie are nevoie, în general, de mai mult de 20 de ore pentru a finaliza o astfel de performanță, dar profesioniștii se pot descurca mult mai repede. De exemplu, ciclistul irlandez Ronan McLaughlin a finalizat provocarea într-un timp record de 7 ore, 4 minute și 41 de secunde pe 30 iulie 2020, rupându-și propriul timp pe același deal (Mamore Gap în Irlanda) în martie 2021 pentru a finaliza provocare în 6:40:54.

Bier a folosit cursele de record ale lui McLaughlin pentru analiza sa. Traseul folosit de McLaughlin este un segment de drum de 810 de metri cu o urcare de 117 metri. Nu a fost prea mult vânt pentru prima încercare a lui McLaughlin în 2020, dar la a doua sa cursă din 2021, a avut un vânt în spate de aproximativ 12 mph (sau 5,4 m/s). Având în vedere îmbunătățirea semnificativă a timpului său, au existat multe „speculații calitative” în cercurile ciclismului cu privire la gradul în care vântul din spate a ajutat la stabilirea acel record „everesting”, unii s-au gândit dacă regulile ar putea fi nevoie să fie schimbate pentru a limita vitezele permise ale vântului pentru determinarea viitoarelor înregistrări eterne.

Paradoxul biciclistului

Bier subliniază în lucrarea sa că același vânt din spate ar fi fost un vânt în contra în coborârea lui McLaughlin; întrebarea este, așadar, dacă efectul puternic al vântului din spate la urcări a fost mai mare decât vântul din față la coborâri. Există un concept cunoscut sub numele de „paradoxul biciclistului” în cercurile educației în fizică: dacă cineva urcă un deal și coboară cu bicicleta și nu există o schimbare netă a altitudinii, s-ar putea aștepta intuitiv ca vitezele de urcare și de coborâre să se anuleze.

Dar nu asta se întâmplă, în mare parte din cauza rezistenței aerului. Desigur, rezistența aerului este un factor neglijabil atunci când mergi cu bicicleta în deal, motiv pentru care bicicliștii experimentați vor încerca să-și dubleze puterea/viteza în timpul urcării. Cu toate acestea, forța de frecare a aerului cu care se luptă crește cu pătratul vitezei. Ai nevoie de patru ori mai multă forță pentru a-și dubla viteza și de nouă ori mai mult pentru a-și tripla viteza. Acest, spune Bier„face ravagii”.

Bier a descoperit că, în timp ce vântul din spate ar putea ajuta puțin în timpul urcușurilor, vântul din față are de fapt un efect uriaș în timpul coborărilor. De fapt, coborârea la vale adaugă aproximativ 12 secunde la timpul pe tur, deoarece „este nevoie de timp pentru a accelera până la viteza terminală”. S-ar putea să-și îmbunătățească timpul everest prin ture mai lungi. De exemplu, dacă cineva a urcat pe un deal de două ori mai lung decât traseul Mamore Gap a lui McLaughlin, ar face doar 30 de accelerații în coborâre în loc de 76, adăugând puțin peste șapte minute la timp. El a descris cele 12 secunde adăugate ca fiind pur și simplu „prețul plătit pentru un tur mai scurt”.

Pentru modelul său, Bier nu a ținut cont de factorii fiziologici, mai ales de faptul că plimbarea recordului lui McLaughlin a implicat tururi de cinci minute, cu patru minute dedicate urcării și un minut coborând. „Din cauza pauzelor regulate, puterea de ieșire în timpul efortului de patru minute este probabil mai mare decât o putere care ar putea fi susținută neîntrerupt”, a scris el. „Este probabil să existe un interval de timp optim dacă se urmărește fiecare efort cu o odihnă care durează aproximativ un sfert din timpul efortului. În plus, optimul poate diferi de la un sportiv la altul.”

Acestea fiind spuse, „Per total, schimbarea regulilor everitoare pentru a stabili limite ale vitezelor permise ale vântului nu este justificată de fizică”, a concluzionat Bier. „Ceea ce analiza de control ne spune în cele din urmă este că cele mai intuitive modalități de a ajunge la vremuri mai rapide, adică reducerea greutății și creșterea puterii, sunt într-adevăr cele mai eficiente modalități. Nu există trucuri inteligente pentru a evita dieta și exercițiile necesare.”

Jurnalul American de Fizică, 2024. DOI: 10.1119/5.0131679 (Despre DOI).