Профессиональные велосипедисты, как известно, прячут свои бутылки в карманы, чтобы карабкаться быстрее. Но действительно ли это экономит энергию?
В «Наезднике» автор Тим Краббе рассказывает историю о том, на что Жак Анкетиль пошел в поисках победы: «Перед каждым восхождением он вынимал бутылку с водой из держателя и засовывал ее в задний карман его майка. Аб Гелдерманс, его лейтенант-голландец, много лет наблюдал, как он это делает, пока, наконец, не выдержал и не спросил, почему. И Анкетиль объяснил.
«Всадник, - сказал Анкетиль, - состоит из двух частей: человека и велосипеда. Велосипед, конечно, инструмент, с помощью которого человек едет быстрее, но его вес также замедляет его. Это действительно имеет значение, когда движение становится трудным, и при лазании важно убедиться, что велосипед как можно легче. Хороший способ сделать это - вынуть бидон из держателя. Поэтому в начале каждого подъема Анкетиль перекладывал свою бутылку с водой из держателя в задний карман».
Были сомнения в правдивости этой истории, не в последнюю очередь из-за отсутствия фотографий Анкетиля с бутылкой в джерси, но в эти дни незначительных доходов мы хотели выяснить, может ли подход Анкетиля предложить любое преимущество.
Маятник качается
«Я не думаю, что была опубликована какая-либо литература по этой теме, поэтому самая близкая аналогия - это рюкзаки и грузовые тележки», - говорит Стивен Ченг, профессор экологической эргономики в Университете Брока в Канаде. «Интуитивно я бы сказал, что чем ниже размещение веса, тем ниже метаболические затраты, потому что более низкий центр тяжести требует меньше энергии просто для того, чтобы оставаться стабильным. Однако большая часть исследований рюкзаков не отражает этого.’
В исследовании под руководством профессора Абэ из Университета Кюсю в Японии изучались затраты энергии при ходьбе с нагрузкой, соответствующей 15% массы тела испытуемых. Четырнадцать испытуемых ходили по беговой дорожке с шагом в пять минут с нагрузкой на спину и без нее, и результаты показали, что затраты энергии снижались, когда они переносили нагрузку на верхнюю часть спины по сравнению с нижней частью спины.
«Теория состоит в том, что нагрузка на относительно низких скоростях действует как вращающийся маятник, уменьшая количество затрат энергии [за счет возврата энергии обратно в ходьбу], - говорит Чунг. «Однако при более высоких скоростях езды на велосипеде я не думаю, что этот эффект маятника поможет».
Действительно, боковое движение бутылки в кармане может препятствовать экономии, если бутылка не удерживается крепко, по словам Энди Руины, профессора механики Корнельского университета в Америке. «Все зависит от энергии и мощности», - говорит он, прежде чем подсчитать, сколько энергии может быть потрачено впустую из-за того, что бутылка с водой Анкетиля чуть-чуть проскользнет в его задний карман.«В этом случае мощность - это сила, умноженная на расстояние, пройденное бутылкой, умноженное на количество скольжений, которые она совершает каждую секунду.
«Допустим, металлическая бутылка Анкетиля и жидкость весят 1 кг, она скользит вперед и назад на 1 см каждый раз, когда он крутит педали, а его частота вращения составляет 90 об / мин, поэтому она скользит три раза в секунду», - добавляет Руина. «Принимая это уравнение, у вас есть сила [гравитация x масса], которая равна 9,8 х 1 кг х 0,01 м скольжения, умноженная на три удара в минуту. Это равняется 0,3 ватта, потраченным впустую из-за того, что бутылка перемещается в заднем кармане».
Молчи, черт возьми
Вот и все. Поднимаясь, Анкетиль ошибся, положив бидон в карман джерси. Не совсем так, говорит Ченг. «Когда вы вылезаете из седла, ваша верхняя часть тела должна оставаться относительно стабильной и, следовательно, иметь меньше боковых движений, чем велосипед, который вы раскачиваете из стороны в сторону. Так что, положив бутылку ему в рубашку, его велосипед не только станет легче, но и будет меньше энергии теряться при движении велосипеда из стороны в сторону».
«Нет, я не согласен», - говорит всемирно известный велосипедный техник, строитель рам и технический писатель Леннард Зинн. «Если вы не в седле, вы постоянно поднимаете свое тело вверх и вниз с помощью педали, даже если верхняя часть тела не слишком сильно двигается в боковом направлении. Таким образом, даже если вы больше двигаете раму, я все равно утверждаю, что чем меньший вес удерживается бутылкой, тем меньше энергии тратится впустую». нижние кронштейны соответствуют требованиям UCI по минимальному весу в 6,8 кг, хотя у них нет возможности носить балласт в карманах.
Руина, Зинн и Ченг, однако, согласны в одном: если ваш велосипед стоит на ровной поверхности и остается в вертикальном положении, затраты энергии на то, чтобы держать бутылку в клетке или в кармане джерси, будут одинаковыми, потому что вы Вы не двигаетесь вверх и вниз, как во время спринта или лазания.
«С другой стороны, - размышляет Зинн, - все изменится, если у Анкетиля будет бутылка с водой на руле». гонщики должны нести насос, который часто занимает всю длину одной трубы рамы, не оставляя места для второй флягодержателя.
«Я вижу преимущество в том, чтобы положить бутылку в карман, если вы носили ее на руле», - добавляет Зинн. «Ваш велосипед будет извиваться перед вами, если вы напрягаетесь, например, в гору или в спринте, и вы теряете энергию, просто пытаясь оставаться на прямой».
Понятие подрессоренной и неподрессоренной массы до сих пор оставалось за рамками этого обсуждения, но, по словам Зинна, вступает в игру, когда скорость возрастает. «На спуске и если дорога довольно неровная - что более вероятно на горном велосипеде - вес бутылки лучше переносить на спину из-за дополнительной подвески, предоставляемой вами, гонщиком», - говорит он. Бутылка, плотно зажатая в раме, напротив, будет вынуждена двигаться с каждой неровностью дороги, что будет стоить энергии. «И еще есть проблема, когда бутылка не полная. Вы будете терять энергию из-за трения со всем этим выплескиванием», - говорит Зинн.
Поэтому кажется, что наука по этому вопросу, как и оригинальная история об Анкетиле, которая вдохновила его, неубедительна. Но если это дает вам психологическое преимущество, возможно, стоит попробовать…
