211service.com
Rozwiązano dylemat kolarzy o próbie czasowej
Oto ciekawe pytanie dotyczące wyścigów rowerowych. Wyobraź sobie, że ścigasz się po torze w warunkach, które zapewniają stały wiatr tylny na jednej prostej i podobny wiatr czołowy na drugiej.
Twoim celem jest ukończenie określonej liczby okrążeń w jak najkrótszym czasie. Jaka powinna być twoja strategia wyścigowa? Innymi słowy, jaką prędkość należy jechać pod wiatr i pod wiatr, aby osiągnąć najwyższą możliwą średnią prędkość?
Dziś odpowiedź daje nam Alan Brad Anton dzięki zgrabnemu ćwiczeniu z optymalizacji nieliniowej. Jego cel w tej kalkulacji jest prosty. Poszukuję praktycznej zasady, którą można wdrożyć w locie, w twojej głowie, bez skomplikowanych obliczeń, pomiarów przed wyścigiem w laboratorium lub komunikacji z trenerem na trasie, mówi.
I znalazł jeden.
Zaczyna od wyjaśnienia, że optymalizacja prędkości w takim wyścigu wymaga rozwiązania dwóch problemów. Pierwszym z nich jest obliczenie oporu na podstawie oporu aerodynamicznego, który dominuje nad wszystkimi innymi siłami oporu podczas jazdy na rowerze z prędkością większą niż 15 mil na godzinę.
To dlatego współczesne rowery do jazdy na czas mają rurki w kształcie płata i ukryte linki sterujące, a ich jeźdźcy kucają w niewygodnej pozycji i często noszą kombinezony ze skóry i kaski ochronne z ogonem łodzi – wyjaśnia.
Drugim jest określenie, jaką moc pedałowania może dostarczyć rowerzysta. W tym problemie Brad Anton zakłada, że kolarz ma stały zapas energii do wykorzystania podczas wyścigu.
Następnie uprości problem, zakładając, że tor jest płaską drogą o określonej długości, a okrążenie polega na podróżowaniu w jednym kierunku z wiatrem na twarzy i kierunku powrotu z wiatrem z tyłu.
Aby jeszcze uprościć sprawę, zakłada również, że jeździec może wybrać tylko dwie prędkości — prędkość wspomaganą wiatrem tylnym i prędkość hamowaną przez wiatr czołowy.
Zasadniczo jeździec może przyjąć trzy strategie. Pierwsza to jazda w obie strony z jedną prędkością, zwiększając siłę pedałowania podczas jazdy pod wiatr i zmniejszając ją, gdy jest z wiatrem.
Drugą opcją jest zapewnienie równej siły nacisku na pedały podczas całej podróży. To utrzymuje jeźdźca w pewnym słodkim miejscu, w którym jest określone tempo pedałowania, bicia serca i oddychania. To dla mnie najlepsze, mówi Brad Anton.
Ostatnią możliwością jest znalezienie optymalnej prędkości dla różnych części toru, aby kierowca mógł ciężej pracować pod wiatr i zrelaksować się przy wietrze tylnym.
Brad Anton rozwiązuje ten problem, tworząc najpierw prosty model matematyczny procesu rowerowego. Następnie rozwiązuje go dla każdej z tych trzech strategii w wyścigu na 24 mile z wiatrem czołowym/tylnym 8,5 mil na godzinę i kolarzem zdolnym do prędkości 25 mil na godzinę.
Oblicza, że w optymalnym scenariuszu prędkości jeździec może ukończyć trasę w ciągu godziny ze średnią prędkością 24 mil na godzinę. Ale jeśli rowerzysta zdecyduje się na scenariusz równej mocy, przejedzie średnio 23,6 mil na godzinę i ukończy trasę o około minutę wolniej. W scenariuszu z jednakową prędkością jeździec przejedzie średnio 23,5 mil na godzinę i pokonuje trasę jeszcze wolniej.
Więc wynik jest jasny. Jeździec lepiej jest zoptymalizować swoją prędkość odpowiednio do każdego etapu podróży.
Ale co z ogólną zasadą, której szukał Brad Anton? Mówi, że sztuka polega na zmierzeniu prędkości wiatru przed rozpoczęciem wyścigu, a następnie wybraniu docelowej prędkości na trasie.
Jego praktyczna zasada to jazda z docelową prędkością plus jedna czwarta prędkości wiatru, gdy masz wiatr w plecy i jeździć z docelową prędkością minus połowa prędkości wiatru, gdy wiatr wieje w twoją twarz.
Zrozumiałeś?
Brad Anton kończy przesłaniem wsparcia dla swoich czytelników. Jeśli jesteś czujny (i może masz trochę szczęścia), możesz wygrać wystarczająco dużo czasu lub zaoszczędzić wystarczająco dużo energii dzięki tej sztuczce, aby złapać lub porzucić innych jeźdźców, którzy mają mniej opłacalną strategię walki z wiatrem. Powodzenia!
W rzeczy samej!
Nr ref.: arxiv.org/abs/1309.1741 : Optymalne wyścigi rowerowe na czas z wiatrem bocznym i tylnym