Normalerweise lautet der Ratschlag für das Radfahren, so aerodynamisch wie möglich zu sein (z. B. die der Luft ausgesetzte Oberfläche vor Ihnen zu reduzieren), um den Luftwiderstand zu verringern, da es weniger Aufwand kostet, eine bestimmte Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Vor allem bei Gegenwind. Ich denke jedoch, dass es beim Fahren mit Rückenwind einen Punkt geben könnte, an dem es tatsächlich vorteilhaft wäre, Ihre Oberfläche zu vergrößern, damit der Rückenwind mehr Wirkung hat als der Luftwiderstand vor dem Radfahrer und daher tatsächlich hilft, einen vorwärts zu „schieben“. Gibt es einen solchen Punkt und ist es möglich, ungefähr abzuschätzen, bei welcher Rückenwindgeschwindigkeit er auftritt (sagen wir auf einer ebenen Straße und anderen Faktoren, die alle gleich sind)?
Oder anders ausgedrückt, in der Praxis: Angenommen, ich habe zwei Jacken, eine ziemlich eng und eine lockerere, die dazu neigt, einen Ballon zu bilden. Wäre es jemals vorteilhaft, die lockerere zu wählen, weil sie die Gesamtfläche erhöht, also die Kraft von Rückenwind ist größer als die Kraft in die entgegengesetzte Richtung, die durch den Luftwiderstand vor mir erzeugt wird?
Als Erstes müssen Sie verstehen, dass die Widerstandskraft, die Sie erfahren, eine Funktion der relativen Luftgeschwindigkeit ist. Wenn sich die Luftgeschwindigkeit umkehrt (Rückenwind stärker als die Bewegungsgeschwindigkeit), wird der Widerstand negativ, was bedeutet, dass die Kraft versucht, Sie zu beschleunigen, anstatt Sie zu verlangsamen.
Zweitens ist diese Widerstandskraftfunktion keine lineare Funktion, sondern hängt tatsächlich von der relativen Windgeschwindigkeit im Quadrat ab. Dies bedeutet, dass der Unterschied in der Widerstandskraft bei hoher Windgeschwindigkeit viel stärker zu spüren ist. In der Praxis spüren Sie Windgeschwindigkeiten unter 10-20 km/h kaum, und daher macht es für Sie nur einen marginalen Unterschied, wenn Sie eine negative Windgeschwindigkeit im gleichen Bereich erleben.
Nehmen wir zum Beispiel an, Sie fahren Ihr Fahrrad mit einer Leistung, die Sie mit 35 km/h antreiben würde, und Sie haben Rückenwind von 25 km/h, dann wird Ihr Luftwiderstand um 91 % reduziert – ein gewaltiger Unterschied mit Sicherheit. Stärkere Winde haben jedoch relativ geringere Auswirkungen - ein 45 km / Rückenwind, der zu einer negativen Windgeschwindigkeit von 10 km / h führen würde, würde zu einer Verringerung der Kraft um 109 % führen (was zu einer negativen Widerstandskraft von nur 9 % führt). der Luftwiderstand, den Sie beim Fahren mit 35 km/h ohne Wind erlebt haben).
Wenn Sie dachten, dass der Unterschied zwischen einem Rückenwind von 25 und 45 km/h signifikant ist, dann verstehen Sie das: Wenn Sie einen Gegenwind von 25 km/h haben, sehen Sie eine Widerstandskraft, die 294 % stärker ist als bei keinem Wind, und wenn das so ist Gegenwind war 45 km/h, 522 % stärker. Aus diesem Grund sollten Sie sich wahrscheinlich viel mehr darum kümmern, Ihr Profil bei Gegenwind zu minimieren, als es bei dem seltenen Auftreten von Rückenwind, der schneller als Ihre Straßengeschwindigkeit ist, zu maximieren.
Mehr über die Widerstandsformel finden Sie unter https://en.wikipedia.org/wiki/Drag_equation und wenn Sie ein eher praktischer Typ sind, können Sie einen Online-Geschwindigkeits-/Leistungs-/Luftwiderstandsrechner zum Spielen verwenden einige Zahlen und verstehen Sie die Auswirkungen auf Ihre Geschwindigkeit - hier ist ein Beispiel: http://www.kreuzotter.de/english/espeed.htm
Drittens greift dich der Wind in der realen Welt oft schräg an und das macht alles interessanter. Denken Sie daran, wie ein Schiff gegen den Wind fahren kann. Tatsächlich kann ein Scheibenrad oder eine sehr tiefe Felge bei schräg angreifendem Gegenwind einen leichten negativen Luftwiderstand erzeugen . Dies war nicht Teil Ihrer Frage, aber theoretisch könnte Ihnen das Setzen eines Segels bei Seitenwind einen Vorteil verschaffen, wenn Sie vermeiden könnten, von der Straße geweht zu werden (dies ist bei Scheibenrädern tendenziell ein Problem).
Ein Rückenwind reduziert Ihre relative Fluggeschwindigkeit und damit den von Ihnen erzeugten Luftwiderstand. Sie können bei gleicher Leistung relativ zum Boden schneller fahren. Die Erhöhung Ihres Profils kann nur dann von Vorteil sein, wenn der Wind relativ zum Boden schneller weht als Sie selbst. Wenn Sie nicht langsam fahren oder der Wind sehr schnell ist, ist dies normalerweise nicht der Fall. Das ist Radfahren, also geht es bei der Aerodynamik hauptsächlich darum, den Luftwiderstand zu reduzieren, im Gegensatz zum Segeln, wo die Maximierung des Auftriebs wichtig ist.
Anscheinend gibt uns der Rückenwind die Kraft, schneller zu fahren. Der Gegenwind wird einen größeren Luftwiderstand erzeugen. Und tatsächlich stimmt es. Während wir die Windrichtung berücksichtigen müssen. Dort ist ab Winkelgrad 0 wenig Wind. So wird die Anstrengung von Rückenwind reduziert. Also brauchen wir eine enge Jacke. Und das Rasieren der Beine und Arme ist auch notwendig.
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Daniel R Hicks