Buvo žinoma, kad profesionalūs dviratininkai įsidėjo butelius į kišenes, kad galėtų greičiau lipti. Bet ar tikrai taupoma energija?
Raitelyje autorius Timas Krabbé pasakoja istoriją apie ilgį, kurį Jacques'as Anquetilas siekė ieškoti pergalės: „Prieš kiekvieną lipimą jis išimdavo vandens butelį iš laikiklio ir įkišdavo į užpakalinę kišenę. jo megztinis. Abas Geldermansas, jo leitenantas olandas, stebėjo jį tai darant daugelį metų, kol galiausiai nebeištvėrė ir paklausė, kodėl. Ir Anquetil paaiškino.
‘„Raideris, – sakė Anquetilas, – susideda iš dviejų dalių – žmogaus ir dviračio. Žinoma, dviratis yra instrumentas, kuriuo žmogus važiuoja greičiau, tačiau jo svoris jį taip pat lėtina. Tai tikrai svarbu, kai ėjimas tampa sunkus, o lipant svarbu įsitikinti, kad dviratis yra kuo lengvesnis. Geras būdas tai padaryti yra išimti bidoną iš jo laikiklio. Taigi, kiekvieno kopimo pradžioje Anquetil perkėlė vandens butelį iš laikiklio į galinę kišenę.’
Abejonių kilo dėl istorijos tikrumo, ypač dėl to, kad trūko Anquetil nuotraukų su buteliu džersyje, tačiau šiomis dienomis, kai pelnas buvo nedidelis, norėjome išsiaiškinti, ar Anquetil metodas galėtų pasiūlyti bet koks pranašumas.
Švytuoklė svyruoja
„Nemanau, kad šia tema buvo paskelbta literatūra, todėl artimiausia analogija yra kuprinės ir krovinių vežimėliai“, – sako Stephenas Cheungas, Kanados Brocko universiteto aplinkos ergonomikos profesorius. „Intuityviai būčiau sakęs, kad kuo mažesnis svoris, tuo mažesnės medžiagų apykaitos išlaidos, nes žemesniam svorio centrui reikia mažiau energijos, kad išliktų stabilus. Tačiau daugelis kuprinės tyrimų to neatspindi.'
Kyushu universiteto Japonijoje profesoriaus Abės vadovaujamas tyrimas apžvelgė energijos sąnaudas vaikščiojant su apkrovomis, kurios atitiko 15 % tiriamųjų kūno masės. Keturiolika tiriamųjų vaikščiojo ant bėgimo takelio penkių minučių žingsniais, apkraunant nugarą ir be apkrovos, o rezultatai parodė, kad energijos sąnaudos sumažėjo, kai apkrovą nešiojo viršutinėje nugaros dalyje, palyginti su apatine nugaros dalimi.
„Teorija teigia, kad apkrova esant santykinai mažam greičiui veikia kaip besisukanti švytuoklė, mažinanti energijos sąnaudas [sugrąžinant energiją atgal į ėjimo judesį]“, – sako Cheungas. „Tačiau nemanau, kad važiuojant dviračiu didesniu greičiu šis švytuoklės efektas būtų pagalba.“
Iš tiesų, butelio šoninis judėjimas kišenėje gali trukdyti taupyti, jei butelis nebus tvirtai laikomas, teigia Andy Ruina, Kornelio universiteto Amerikoje mechanikos profesorius. „Viskas priklauso nuo energijos ir galios“, – sako jis, prieš paskaičiuodamas, kiek energijos gali sunaudoti Anquetil vandens buteliukas, kuris taip nežymiai slysta jo galinėje kišenėje.„Šiuo atveju galia yra jėga, padauginta iš atstumo, kurį nukelia butelis, padauginta iš kartų, kai jis paslysta kiekvieną sekundę, skaičiaus.
Tarkime, Anquetil metalinis butelis ir skystis sveria 1 kg, jis slysta pirmyn ir atgal po 1 cm kiekvieną kartą paspaudus pedalą, o jo ritmas yra 90 aps./min., todėl jis slysta tris kartus per sekundę“, – priduria Ruina. „Pagal šią lygtį gaunama jėga [gravitacija x masė], kuri yra 9,8 x 1 kg x 0,01 m slydimo, padauginta iš trijų smūgių per minutę. Tai prilygsta 0,3 vato, sunaudojamo buteliukui judant galinėje kišenėje.’
Lik ramiai, po velnių
Taigi, viskas. Kildamas aukštyn Anquetilas klydo įdėdamas bidoną į megztinio kišenę. Ne visai, sako Cheung. „Kai lipate iš balno, jūsų viršutinė kūno dalis turi išlikti gana stabili ir turėti mažiau judesių į šonus nei dviratis, kurį siūbuojate iš vienos pusės į kitą. Taigi, įdėjus buteliuką į marškinius, jo dviratis ne tik jausis lengvesnis, bet ir mažiau energijos praras dviratį judant iš vienos pusės į kitą.’
„Ne, aš nesutinku“, – sako visame pasaulyje žinomas dviračių technikas, rėmų kūrėjas ir technologijų rašytojas Lennardas Zinnas. „Jei esate išlipęs iš balno, nuolat keliate savo kūną aukštyn ir žemyn, spausdami pedalą, net jei viršutinė kūno dalis per daug nejuda į šonus. Taigi, nors ir daugiau judinate rėmą, vis tiek tvirtinu, kad kuo mažesnis butelio svoris, tuo mažiau eikvojama energijos. apatiniai laikikliai, kad atitiktų UCI minimalaus svorio 6,8 kg taisykles, nors jie neturi pasirinkimo nešiotis balasto kišenėse.
Ruina, Zinn ir Cheung visi sutaria dėl vieno dalyko: jei jūsų dviratis stovi ant lygaus ir stovi vertikaliai, energijos sąnaudos, kai butelis laikomas narve arba megztinio kišenėje, būtų toks pat, nes jūs nejudate aukštyn ir žemyn, kaip galėtumėte būti sprukdami ar kopdami.
„Vėl, – svarsto Zinn, – viskas pasikeičia, jei Anquetil ant vairo turėjo vandens butelį.“Iki septintojo dešimtmečio dviratininkai ant vairo dažnai nešiodavosi antrą butelį, nes tuo metu Tour taisyklėse buvo nurodyta, kad motociklininkai turi nešiotis pompą, kuri dažnai užimdavo visą vieno rėmo vamzdžio ilgį, nepalikdama vietos antrajam butelio narveliui.
„Matau, kad butelio kišenėje būtų naudinga, jei nešiotum jį ant vairo“, – priduria Zinn. „Jūsų dviratis tikrai gyvatuotų priešais jus, jei treniruotumėtės kaip į kalną ar važiuotumėte sprintu, o jums nukraujuotų energija, jei bandytumėte likti tiesioje linijoje.“
Spyruoklinio ir nespyruoklinio svorio sąvoka iki šiol nebuvo įtraukta į šią diskusiją, tačiau, pasak Zinn, ji pradeda veikti, kai greitis didėja. „Nusileidžiant ir jei kelias yra gana nelygus – o tai labiau tikėtina važiuojant kalnų dviračiu – butelio svoris geriau nusileidžia jūsų nugarai dėl papildomos pakabos, kurią suteikiate jūs, motociklininkas“, – sako jis. Priešingai, butelis, tvirtai laikomas rėmelyje, būtų priverstas judėti su kiekvienu kelio nelygumu, o tai kainuotų energiją. „Ir tada kyla klausimas, kada butelis nėra pilnas. Prarasite energiją dėl viso to šniokštimo“, – sako Zinn.
Taigi atrodo, kad mokslas šia tema, kaip ir originali istorija apie Anquetil, kuri ją įkvėpė, yra neįtikinama. Bet jei tai suteikia jums psichologinio pranašumo, galbūt verta pabandyti…
