Ciclismo aerodinamico: il segreto e la scienza della velocità in bicicletta

Ciclismo aerodinamico: il segreto della velocità in bicicletta

In questo articolo troverete una panoramica completa su come l'aerodinamica influisce sulle prestazioni di guida!

L'aerodinamica di un oggetto è il modo in cui l'aria scorre intorno ad esso e la sua potenziale resistenza all'attrito superficiale e alla resistenza alla pressione. In sostanza, la resistenza aerodinamica è il peggior nemico di un ciclista.

Nel mondo del ciclismo moderno, tutti stanno "diventando aerodinamici".

Gran parte delle nuove tecnologie per il ciclismo e delle discussioni riguardano l'ottimizzazione delle nostre biciclette, delle bici o delle accessori per biciclette elettrichee la posizione sulla bicicletta per ridurre al minimo la resistenza aerodinamica, risparmiando energia preziosa.

Inoltre, l'impatto dell'aerodinamica sulle tattiche del ciclismo professionistico non può essere sottovalutato e gran parte del comportamento dei corridori nelle grandi gare è attribuito alla minimizzazione della resistenza aerodinamica.

Ma cos'è la resistenza aerodinamica? Quanta differenza fa l'aerodinamica?

In questo post, vi forniremo lo scoop completo su come ottenere un ciclismo aerodinamico.

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    Che cos'è la resistenza al ciclismo?

    Resistenza al ciclismo

    La resistenza è la resistenza al movimento indotta dall'aria.

    Ma come avviene? Quando si va in bicicletta in assenza di vento, ci si muove a velocità costante rispetto all'aria.

    In sostanza, vi muovete direttamente verso le molecole dell'aria, facendo sì che queste vi colpiscano e rimbalzino o si spostino intorno a voi.

    Questo crea due diversi tipi di resistenza al movimento: la resistenza alla pressione e la resistenza all'attrito superficiale.

    Resistenza alla pressione

    Per i ciclisti, questa è probabilmente la principale forma di resistenza. Consideriamo un ciclista che pedala nell'aria ferma.

    Quando i loro corpi, i loro volti e le loro biciclette colpiscono le molecole d'aria, ogni singola molecola esercita una forza nell'area anteriore del sistema di biciclette. Naturalmente, ognuna di queste forze è minima.

    Tuttavia, quando si somma il contributo di ogni particella, semplicemente non ha importanza. Il risultato è una pressione dell'aria più elevata davanti alla superficie anteriore del pilota, perché la forza per unità di superficie è maggiore.

    Queste molecole si muoveranno anche intorno al pilota e alla moto, rallentandoli, con il risultato di un minor numero di particelle in ogni area dietro al pilota. Ciò si traduce in aree a pressione più bassa.

    Pertanto, quando c'è una differenza di pressione tra la parte anteriore e posteriore del ciclista, si crea una resistenza alla pressione.

    Che cos'è la resistenza al ciclismo

    Questa differenza di pressione crea una resistenza per il ciclista, che agisce in direzione opposta a quella del movimento ed è nota come resistenza alla pressione.

    La resistenza alla pressione può essere ridotta in tre modi:

    • Riduzione dell'area frontale all'aria
    • Ridurre la velocità del pilota
    • Realizzare biciclette con forme specifiche

    Questi metodi ottimizzano il flusso d'aria intorno alla bicicletta, garantendo che le molecole non rallentino significativamente il loro percorso.

    Attrito superficiale

    Quando le molecole si muovono intorno al cavaliere, scivolano lungo la superficie.

    Questa azione di scorrimento crea un attrito parallelo ai fianchi del ciclista, cioè opposto alla direzione del movimento.

    La resistenza all'attrito della superficie può essere ridotta al minimo modificando la materiali del telaio della bicicletta utilizzati per la fabbricazione della bicicletta e la forma della superficie.

    Ecco perché, ad esempio, i ciclisti indossano la Lycra (che è estremamente elastica e non si deforma facilmente): per ridurre al minimo la resistenza all'attrito della pelle. Questo è anche il motivo per cui le palline da golf hanno le fossette.

    In che modo il ciclismo aerodinamico influisce sulle prestazioni di guida?

    Come abbiamo detto in precedenza, l'aerodinamica è il modo in cui l'aria fluisce intorno al veicolo e la sua potenziale resistenza all'attrito superficiale e alla resistenza alla pressione. E la resistenza aerodinamica è il peggior nemico di un ciclista.

    A velocità inferiori a 15 km/h (9 mph), la resistenza aerodinamica è diventata il principale ostacolo al movimento del pilota.

    A velocità superiori a 40 km/h (25 mph), la percentuale di resistenza aerodinamica aumenta a 90%.

    Anche a 20 km/h, più della metà dell'energia viene utilizzata per superare la resistenza aerodinamica. In questo modo si risparmia molta energia!

    In che modo il ciclismo aerodinamico influisce sulle prestazioni di guida

    Ecco perché abbiamo assistito a un tale cambiamento nella filosofia di progettazione delle biciclette: tutti ora danno priorità alle prestazioni aerodinamiche delle loro biciclette.

    Anche nel caso di un prodotto leggero ciclismo arrampicata Abbiamo assistito a uno spostamento verso il miglioramento delle qualità ciclistiche aerodinamiche delle biciclette.

    In generale, offrono vantaggi molto maggiori rispetto alla riduzione del peso o alla modifica del meccanismo della bicicletta.

    Come si ottiene un ciclismo aerodinamico?

    Ovviamente, per un ciclista, ridurre la resistenza aerodinamica è estremamente importante.

    Ma come si fa a farlo davvero?

    La potenza aerodinamica del ciclismo consiste essenzialmente in due parti: ridurre la resistenza aerodinamica della bicicletta e ridurre la resistenza aerodinamica del ciclista stesso.

    Biciclette aerodinamiche

    Che aspetto ha una bicicletta aerodinamica? Le biciclette da strada aerodinamiche sono costruite con un unico obiettivo: ridurre al minimo la resistenza aerodinamica.

    Le biciclette da strada aerodinamiche sono solitamente realizzate in fibra di carbonio. Questo è dovuto in parte al fatto che bicicletta in fibra di carbonio è più facile da formare rispetto ad altri materiali come l'alluminio e l'acciaio, che devono essere tirati in tubi.

    Per ridurre al minimo la resistenza alla pressione, una bicicletta da strada aerodinamica sarà il più sottile possibile, riducendo così l'area frontale.

    Biciclette aerodinamiche

    Questi tubi hanno spesso la forma di ali (ali d'aereo) per ridurre la decelerazione delle molecole d'aria che si muovono lungo la superficie della bicicletta, con una conseguente minore differenza di pressione dalla parte anteriore a quella posteriore.

    Per ridurre al minimo la resistenza all'attrito superficiale, le biciclette da strada aerodinamiche sono spesso strutturate su scala microscopica in modo da avere meno superficie per applicare l'attrito all'aria (come una pallina da golf con le fossette, ma in misura minore).

    Le biciclette da strada aerodinamiche sono così efficaci nel ridurre la resistenza alla pressione che la resistenza principale è in realtà la resistenza all'attrito superficiale, come quella di un'ala.

    Ottenere un ciclismo aerodinamico

    Come ridurre al minimo la resistenza dei ciclisti a se stessi?

    Le qualità aerodinamiche del pilota sono di gran lunga le più importanti per ridurre la resistenza aerodinamica della moto.

    Infatti, circa 80% della resistenza aerodinamica di una bicicletta proviene dal corpo del pilota.

    Questo problema può essere minimizzato in due modi:

    • Ridurre l'attrito della pelle attraverso la lycra, utilizzare scarpe e caschi aerodinamici e radere le gambe (anche se la differenza in quest'ultimo caso è minima).
    • Ridurre la resistenza alla pressione attraverso la posizione sulla bicicletta è di gran lunga l'aspetto più importante per ottenere l'aerodinamica.

    In effetti, le prestazioni possono migliorare fino a 20% semplicemente cambiando posizione. Ecco perché è così importante trovare la posizione migliore posizione di guida.

    Ottenere un ciclismo aerodinamico

    In una prova a cronometro o in una gara, ad esempio, questo aspetto è enorme. Per assumere una posizione aerodinamica sulla bicicletta, è necessario ridurre al minimo l'area frontale.

    Il primo passo è quello di spostare la posizione delle mani dalle barre o dal cupolino all'attacco. Questo cambierà la posizione del corpo da sostanzialmente eretta a più piegata.

    Si può quindi cercare di mantenere la schiena il più possibile dritta. Inoltre, se si vuole ottenere una maggiore aerodinamicità, è necessario abbassare leggermente la testa.

    Tuttavia, secondo l'UCI, questo è il massimo a cui ci si può spingere in sicurezza.

    In che modo il ciclismo aerodinamico influisce sulla strategia di guida?

    Molte delle strategie coinvolte nel ciclismo professionistico sono legate all'aerodinamica.

    Se siete in scia con un altro ciclista, sentirete una resistenza aerodinamica relativamente minore durante la corsa.

    Questo è efficace perché, mentre il primo ciclista si muove nell'aria, viene contrastato dalla pressione.

    Ciò significa che la pressione dietro di loro sarà significativamente più bassa, il che è noto come scia.

    Di conseguenza, la resistenza alla pressione di quest'ultimo ciclista sarà inferiore perché la pressione davanti a lui è significativamente più bassa.

    Infatti, è possibile ridurre la resistenza aerodinamica fino a 50% trainando un solo pilota.

    Il traino dietro il gruppo principale porta a guadagni ancora più significativi, con riduzioni della resistenza aerodinamica fino a 94%!

    Lo vediamo sempre nel ciclismo professionistico, dove alcuni dei corridori principali pedalano dietro ai concorrenti della loro squadra per risparmiare energia.

    In che modo il ciclismo aerodinamico influisce sulla strategia di guida

    I compagni di squadra in testa ruotano frequentemente per mantenere il ciclista in testa a una velocità elevata.

    Un altro esempio è la fine di uno sprint. Le uscite in volata sono essenzialmente quelle in cui il corridore si fa carico della maggior parte della resistenza per consentire al corridore dietro di conservare l'energia per un'accelerazione potente nello sprint.

    Inoltre, nei giorni di forte vento laterale, si vedono spesso corridori che formano delle "echelle".

    Qui il gruppo si posizionerà parallelamente al vento (cioè dall'altra parte della strada) per proteggere il capogruppo dai venti laterali più forti.

    Una delle situazioni principali in cui l'aerodinamica influisce sull'attrezzatura ciclistica è quella delle prove a tempo.

    In questo caso, i corridori usano spesso bici da cronometro dedicate invece di bici da strada per ridurre al minimo la resistenza della bicicletta.

    Si tratta di biciclette da strada estremamente aerodinamiche, spesso con ruote a disco che riducono l'attrito superficiale sulle ruote.

    Inoltre, uno dei fattori principali che separa i migliori ciclisti a cronometro dal resto dei ciclisti professionisti è la loro capacità di adottare e mantenere una posizione estremamente aerodinamica, che ha un enorme impatto sulle loro prestazioni.

    Il ciclismo aerodinamico vale la pena?

    Il ciclismo aerodinamico vale la pena?
    Dovete scegliere il ciclismo aerodinamico?

    Se volete essere più veloci: sì!

    Gran parte del ciclismo moderno è legato all'aerodinamica, e la ricerca dell'aerodinamica non ha mai fine.

    Con il continuo miglioramento della tecnologia, i farmaci si ridurranno ulteriormente e i vantaggi potenziali sono enormi.

    Pertanto, a prescindere dalla serietà del ciclista, vale la pena di procurarsi una bicicletta aerodinamica! La corsa sarà più veloce a parità di sforzo. Chi non lo vorrebbe?

    Cioccolato
    Cioccolato
    Salve, sono uno scrittore esperto di meccanica e un esperto di tecnologia per biciclette ed e-bike che apprezza le cose pratiche e ben progettate. E, naturalmente, amo andare in bicicletta.
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