Entramos en uno de los temas mas complejos y discutidos dentro del mundo del ciclismo de carretera: la relacion del ciclista con el aire. No podemos negar su existencia, pues si dejamos de dar pedales nos paramos, si sopla fuerte nos empuja para atras... Cuando montamos en bicicleta, hay una serie de fuerzas (muy malvadas ellas) que se oponen a nuestro movimiento:
- La gravedad (que se lo pregunten a Olano), aunque tambien ayuda
- El rozamiento de las cubiertas
- El rozamiento de las partes mecanicas
- El rozamiento con el aire
- Energia para hacer girar las ruedas
- Energia disipada al frenar.
La primera es la mas decisiva, y varia mucho con la pendiente del camino. Supongamos que vamos en llano, no actuaria ( F = m g seno (angulo pendiente).
La segunda, no varia mucho de unas bicicletas a otras (de carretera, que los de montaña tenemos muchisimo mas rozamiento y aqui si depende de marcas y modelos) siempre que se lleven las cubiertas bien hichadas. Ademas, es necesario cierto rozamiento, para poder moverse y pararse.
Las partes mecanicas no influyen mucho si estan bien ajustadas, y son despreciables en general
La ultima, no siempre se cumple.
Asi que nos quedamos con el rozamiento con el aire, como fuerza a vencer y con la que podemos hacer algo en nuestras bicicletas para ganarle un poco la batalla. Quede bien claro a partir de ahora que la aerodinamica en bicicleta de montaña no importa casi nada, dado que nos movemos a menor velocidad, por sitios mas resguardados en general del viento, los cambios de direccion son continuos, hay muchas piezas que ofrecen gran resistencia y no se pueden mejorar, la aerodinamica en las ruedas queda destrozada con las cubiertas de tacos y anchas, y los continuos cambios de postura no benefician mucho que digamos. Asi que en mi caso, me importa un pepino, pero para los de carretera, os escribo esta recopilacion.
El problema aerodinamico surge por las turbulencias generadas por la rueda. Tiene una base cientifica, pero si me pongo a hablar de capa limite, soluciones de Blasius y Karman, turbulencia, etc, etc, no os enterariais de nada y os quedariais igual. Voy a tratar de explicar un poco lo que sucede. La rueda, al ir cortando el aire, obliga a este a circular por su lateral. El aire esta quieto en cualquier posicion salvo cuando nos acercamos a la rueda, donde se mueve con la velocidad de este. Eso obliga a que haya un perfil de velocidades cerca de la rueda, lo que se conoce como capa limite. Esta C.L. (capa limite) siempre existe.
Lo que viene a continuacion es lo mas complejo, y no se si lo entendereis. En el fluido, se cumple la ecuacion de Bernuilli, que mas o menos nos dice lo siguiente: la suma de las variaciones de energia cinetica, energia potencial, energia debido a la presion y energias disipadas por rozamiento es igual a cero.
(p' - p) + ½ r ( v'2 - v2 ) + r g h + ( Wroz / V ) = 0
Para facilitar la comprension, imaginad que la rueda esta quieta, girando, y es el aire el que se mueve (en el fondo es lo mismo, y asi es como lo miden ). Nos importan los dos primeros terminos, pues los otros por ahora no importan mucho. Al llegar la rueda, estrecha el espacio que tiene el aire para pasar, por lo que aumenta la velocidad de paso, y por consecuencia, disminuye la presion. Y lo contrario, al pasar la rueda, aumenta. El aire ha perdido velocidad por contacto con la rueda (rozamiento entre capas) y al pasar el diametro de la rueda, empieza a aumentar la seccion de paso, disminuye la velocidad y aumenta la presion, el aire se encuentra con una barrera de presion que llega a frenarle del todo, e incluso a veces hace que fluya en sentido contrario, originando una succion (ocurre lo mismo cuando nos adelanta un camion a medio metro, notais como luego el aire os tira). Esta inversion del sentido de flujo provoca que se formen remolinos (vortices) y origina turbulencia. Se conoce como rozamiento de forma, y es el que nos frena.
