바람이없는 날에 가변 공기 저항을 일으키는 원인은 무엇입니까?

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정기적으로 출퇴근합니다. 바람이없는 날에는 공기 저항이 거의없는 것 같은 느낌이 들며 속도가 매우 빠릅니다. 내 귀에 바람이 울리지 않고 비교적 조용합니다.

감지 할 수없는 바람이없는 다른 날에는 수프를 타는 것처럼 느껴집니다. 속도를 올리는 것이 정말 어렵고 공기가 시끄 럽습니다.

동료 직원들과 이야기를 나 and는데 그들은 종종 내가 관찰 한 날과 같은 날에 같은 효과를 낸다고 말합니다. 그들은 또한 나와 같은 방향으로 여행하고 있지만, 나는 인식 된 차이를 일으키는 아주 작은 머리 바람을 배제 할 수 없습니다.

가능한 설명 :

요즘에는 약간의 꼬리 또는 머리 바람이 있습니다.
내가 더 쉬거나 활력이 넘치는 날에는 탈것이 비교적 힘들다고 느낄 수 있습니다.

기여할 다른 설명이 있습니까? 습도가 높거나 고압 구역이 있습니까?

aerodynamics wind

— 맥
소스

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나는 때때로이 "노력하지 않은"효과를 얻지 만 그 효과는 미풍으로 내려 간다고 결론 내렸다. 나는 그것을 산들 바람으로 인식하지 않습니다 ...하지만 즐거움을 위해 타면 내 타기는 일반적으로 루프입니다. 방향을 바꾸 자마자 느낄 수 있습니다.

— PeteH

그래, 그것은 꼬리 바람이다. 바람을 따라 잡고 공기가 당신에 비해 많이 움직이지 않기 때문에 사실상 침묵합니다.

— Angelo

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TLDR; 아래 계산이 정확하다고 가정하면 덥고 습한 날과 서늘하고 건조한 날 사이에 공기 저항이 약 10 % 증가합니다. 약간이지만 눈에 띄지 않는 꼬리 바람이나 머리 바람을 추가하면 이틀 사이에 순항 속도가 4 ~ 5mph 차이가 날 수 있습니다.

공기 저항은 사이클리스트가 일반적인 순항 속도에서 극복해야하는 주요 힘입니다. 한 온라인 계산기 에 따르면 일반적인로드 바이크, 편안한 라이딩 위치 및 순항 속도 18mph를 가정하면 라이더의 힘의 75 %가 드래그를 극복하는 데 사용됩니다.

귀하의 프로필에 따르면, 귀하는 본질적으로 해수면 인 AU, 멜버른에 살고 있습니다. 다른 온라인 계산기를 사용하면 50˚, 습도 0 % 일 때의 공기 밀도는 1.24kg / m³입니다. 90˚ 및 100 % 습도 일 때 공기 밀도는 1.13kg / m³입니다. 따라서 춥고 건조한 날에는 덥고 습한 날에 비해 공기 저항이 약 10 % 증가합니다.

항력 방정식에 따르면

$F_D = \ frac {1} {2} \ pho v ^ 2 C_d A$

항력은 공기 압력에 따라 선형으로 조정됩니다. 10 % 더 높은 밀도는 드래그를 극복하는 데 필요한 10 % 더 높은 힘과 같습니다. 순시 전력은 방정식에 의해 결정됩니다

$P (t) = F \ cdot v$

일정한 전력 출력과 그 전력의 75 %가 공기 저항을 극복하는 데 사용된다고 가정하면 전체 속도가 약 7 % 감소합니다 (1 / 1.075). 순항 속도는 18mph로 시작되었으므로 간단하고 춥고 건조한 날의 속도는 18mph의 93 % 또는 16.75mph가됩니다. 나는 그것이 충분히 알아 차릴 것이라고 말하고 싶습니다.

물론이 이틀이 긴밀히 함께있을 것 같지는 않습니다. 그러나 폭풍 직전 또는 직후의 정오 타기를 며칠 전후의 건조한 날의 늦은 저녁 타기와 비교하는 경우 1mph 차이의 야구장에서 어딘가에 감을 수 있습니다.

즉, 작은 헤드 윈드와 테일 윈드조차도 속도에 큰 차이를 만들 수 있습니다. 쉘던 사이트 에는 풍동 테스트를 보여주는 그래프가 있습니다. 특히,

풍동 테스트

5mph 바람에 대해 바람이 헤드 윈드에서 테일 윈드로 변함에 따라, 25mph의 "정상화 된"속도 (바람이 없다고 가정)로 여행하는 라이더는 대략 22mph에서 28mph로 갈 것입니다. 풍속 변화에 따른 탑승자 속도의 차이는 선형 인 것처럼 보이므로 2mph 헤드 윈드와 테일 윈드 같은 경우에도 3mph의 차이를 유발할 수 있습니다. 분명히 눈에.니다. 윈드 터널에서 이러한 테스트는 구름 저항으로 수행되지 않았으므로 윈드 터널에서 25mph는 실외 도로에서 18mph의 초기 가정과 동일 할 것입니다.

효과를 결합하고 약간의 후풍이있는 건조한 날의 늦은 저녁 타기와 약간의 후풍이있는 습한 날의 이른 오후의 타는 것을 비교하면, 이틀 사이에 4-5mph의 차이가있을 수 있습니다. 대단합니다.

— 스티븐 토 우스
소스

멋진 답변, 감사합니다. 나는 일정한 속도를 유지하기 위해 발휘해야하는 전력량의 10 % 차이가 충분하다고 생각합니다. 훌륭한 데이터.

— Mac

귀하의 의견에 대해서는 별다른 언급이 없지만 일정 속도에서 7.5 % 전력 차이, 일정 전력에서 7 % 속도 차이에 더 가깝습니다. 이것이 최선의 답변이라고 생각하면 수락하는 것을 잊지 마십시오. :)

— Stephen Touset

그래 난 항상 받아들이고 ... 피드백을 수집하는 데 며칠을

— Mac

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습도가 높은 날에는 일반적인 O2, CO2 및 N2 무게보다 가벼운 H2O가 많기 때문에 공기의 질량이 줄어 듭니다. 고압 일에는 옆으로 밀기 위해 더 많은 질량이 있습니다. 공기 온도도 일부 작용합니다. 열기는 차가운 공기보다 밀도가 낮습니다. 따라서 덥고 저압이며 습도가 높은 날에는 더 적은 질량을 옆으로 밀어야합니다.

이것들은 항공기와 측정 가능한 차이를 만들지 만, 자전거 타는 사람이 측정 할 수있을만큼 빨리 여행하는지는 잘 모릅니다. 나는 그보다 더 알아볼 수없는 바람과 당신의 자신의 복지 (또는 부족)를 믿습니다.

— mattnz
소스

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사이클링에 차이가 있다고 말하고 싶습니다. 올림픽 Velodrome에서는 자전거가 더 빨리 갈 수 있도록 공기가 더 희소 해지도록 가열했습니다.

— robthewolf

그리고 세계 시간 기록은 가능한 높은 공기 저항을 갖도록 높은 고도에서, 아마도 따뜻한 공기에서도 시도됩니다. 통근에는 무시할 수있는 반면, 스포츠에 중요한 방식으로 (세계 시간 기록 시도의 경우 한 시간 동안 단 몇 미터의 이득만으로도 성공 또는 실패의 차이를 만들 수 있음) 차이가 작을 수 있습니다. .

— Roel Schroeven '

2

물리학 자들은 우리가 우리에게 가득 차 있다고 말하지만, 많은 자전거 타는 사람들은 상대적으로 습하지 만 시원한 아침에는 바람 저항이 더 크다는 것을 적어도 "인식"합니다.

(물론, 만약 당신과 동료들이 전날 밤에 함께 술을 마시고 있다면 그것은 그것과 관련이있을 수 있습니다.)

— 다니엘 R cks 스
소스

나는 두 번째 단락에 lol'ed

— Mac

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구름 저항에 관한이 기사 는 제쳐두고 언급합니다.

(우리는 나중에 온도가 타이어의 구름 저항에 크게 영향을 미친다는 것을 알았습니다.)

위에서 위에서 설명한 것과 같은 방식으로 같은 시간에 변경이 자주 발생하면 눈에 띄는 결과가 발생할 수 있습니다.

두 번째로, 젖은 도로는 타이어가 옆으로 움직이거나 구르면서 약간의 물을 흡수해야하므로 추가적인 회전 저항을 유발한다고 가정합니다. 습하거나 습한 날에는 추가 도로 소음을 감지 할 수 있으므로이 에너지는 어딘가에서 나옵니다.

— 제임스 브래드버리
소스

나는 종종 약간 축축한 날을 발견하는데, 실제로는 더 빨리 가고있는 것 같습니다. 웅덩이를 타는 것처럼 젖지 않았지만 모든 구덩이가 물로 가득 차도록 충분히 젖습니다. 내 생각에 물이 도로의 매우 작은 구멍을 채우고 더 오래된 도로도 새로운 아스팔트처럼 느껴질 것입니다.

— Kibbee

@Kibbee 도로의 물이 타이어와 상호 작용하면 도로의 거칠기를 줄여서 절약 할 수있는 것보다 더 많은 에너지를 물 주위에 뿌릴 수 있습니다. 물은 관련 속도와 힘으로 완전히 비 탄력적 (물리적 의미에서)으로 작동하는 반면, 타이어는 (물리적 의미에서) 매우 탄력적으로 작동합니다. 그래서 당신의 타이어는 물이 소멸시킬 에너지를 보존 할 것입니다.

— cmaster-복원 monica