Les conditions humides sont peut-être la dernière chose que vous souhaitez lorsque vous planifiez votre trajet, mais si la vitesse ultime est votre objectif, ce n'est peut-être pas si mal
Il existe de nombreuses bonnes raisons d'éviter de rouler lorsque les prévisions annoncent de la pluie. C'est perfide, peut être juste un peu misérable et votre vélo est couvert de saletés de la route. Mais si vous atteignez la vitesse maximale lors d'une course sportive ou si vous mettez à votre agenda des fonctionnalités PB contre la montre, vous voudrez peut-être planifier votre assaut précisément au moment où les nuages sont les plus menaçants.
Il existe diverses théories sur la combinaison de conditions atmosphériques qui vous permettent de pédaler votre machine à son maximum, et il est prouvé que lorsqu'il est mouillé, ou sur le point de l'être, c'est le moment idéal pour des vitesses maximales. Mais jamais du genre à s'asseoir et à l'accepter placidement, Cyclist a décidé qu'il était temps d'obtenir une vérification scientifique à ajouter à la conjecture.
Inévitablement, en ce qui concerne la vitesse sur un vélo, les choses dépendent de l'aérodynamique et, dans ce cas, de la façon dont les conditions atmosphériques affectent la facilité avec laquelle vous pouvez fendre l'air.
Andy Ruina, professeur de génie mécanique et aérospatial à l'Université Cornell, explique: « Nous savons que la force de traînée de l'air est le principal frein pour un cycliste. Elle est à peu près proportionnelle à la densité de l'air et à la vitesse au carré. La densité de l'air est moindre à basse pression [d'où la raison pour laquelle les enregistrements de vitesse à propulsion humaine sont effectués à haute altitude] et à une humidité plus élevée et à une température plus élevée. La portance des avions a une échelle similaire, de sorte que les avions ont besoin de pistes plus longues les jours chauds et humides. '
Sans un aménagement paysager sérieux, vous ne pouvez pas faire grand-chose pour augmenter l' altitude de votre circuit TT privé de quelques milliers de mètres, mais la pression barométrique, l'humidité et la température fluctuent, et si vous recherchez la combinaison optimale de basse pression, d'humidité élevée et de température élevée - ils coïncident lorsqu'il y a un orage dans l'air.
Chris Yu, ingénieur aérodynamique et R&D chez Specialized, reprend l'histoire: "La force de traînée sur le pilote sera plus faible avec une humidité accrue et une pression barométrique basse, mais les effets sont faibles. Dans des conditions extrêmes, cependant, comme après une tempête, ils peuvent être assez gros au total pour montrer une différence notable. La question est: combien ?
La science
Retrouvez vos vieux manuels scolaires et vous trouverez peut-être cette équation: densité de l'air (rho)=pression / (constante du gaz x température). En d'autres termes, la densité de l'air est proportionnelle à la pression atmosphérique et inversement proportionnelle à la température. Donc, pour bénéficier d'une faible densité d'air (et d'une traînée minimale), vous voulez une basse pression et des températures élevées. De plus, des niveaux élevés d'humidité (vapeur d'eau) dans l'air réduisent sa densité car les molécules d'eau (constituées d'hydrogène et d'oxygène) sont plus légères que les molécules d'oxygène et d'azote qui constituent la majeure partie du volume de l'air.(L'équation précédente s'applique toujours à l'air humide, la constante de gaz étant plus grande, ce qui réduit la densité de l'air.)
Pour calculer la vitesse (v) d'un cycliste pédalant à puissance constante (P), avec une constante de traînée de c, dans l'air de densité rho, l'équation est: v=3√(P/(c x rho)). Parce que la pression est au bas de la fraction, si vous la diminuez, la vitesse augmente, comme on pouvait s'y attendre. Mais qu'est-ce que cela signifie sur la route ?
Ruina dit: "En gros, si vous diminuez la rho [pression de l'air] de 10 %, vous pouvez augmenter la vitesse moyenne d'environ 3 %. Cela néglige, bien sûr, le fait qu'un cycliste pourrait ne pas disposer de la même puissance (P) à une pression plus basse, une température plus élevée et une humidité plus élevée. De plus, la résistance au roulement peut être affectée par l'humidité de la chaussée.'
En effet. Les basses pressions barométriques coïncident souvent avec un temps instable ou orageux et apportent la complication supplémentaire de l'eau. Alors que la traînée aérodynamique représente 80 à 90% de la résistance d'un cycliste qui se déplace rapidement, la résistance au roulement causée par le passage du vélo sur le sol sape également l'énergie et la vitesse. Intuitivement, on pourrait supposer que l'eau crée plus de friction et vous ralentit. Ce n'est pas ce que dit Wolf vorm Walde de Continental tyres.
‘Si la surface est simplement imprégnée d’un mince film d’eau – comme dans l’eau ne monte pas au-dessus des pics du granulat d’asph alte – la résistance au roulement devrait être réduite’, dit-il. La résistance au roulement est principalement une perte d'énergie due à la déformation du matériau - l'énergie nécessaire pour écraser le pneu lorsqu'il roule sur le sol.
« Cependant, il existe également une résistance au roulement due à l'adhérence, à l'adhésivité du caoutchouc sur la surface », ajoute-t-il. « Les forces d'adhérence sont beaucoup plus faibles que la perte due à la déformation. Pourtant, le caoutchouc et la liaison routière au niveau moléculaire dans la zone de contact. La liaison est plus forte plus le temps de séjour est long - cela signifie que plus on roule lentement, plus l'adhérence est forte. Cette partie de la résistance au roulement est réduite s'il y a un agent de démoulage [eau] entre le pneu et la route. Un pneu pluie est moins collant. L'eau obstrue la liaison dans la zone de contact.'
Il semble donc qu'une route humide crée moins de résistance au roulement, ce qui vous rend plus rapide. Mais attendez une minute…
« Il y a un autre effet de l'eau sur la route », dit vorm Walde. «Tout ce qui précède n'est vrai que pour les mêmes températures. En pratique, l'eau refroidit le pneu et la route descend. Un pneu plus froid a une résistance au roulement plus élevée. Cela contrecarre l'effet d'une moindre résistance au roulement due à une moindre adhérence. Il y a un autre facteur à considérer: si le film d'eau est assez épais pour recouvrir l'asph alte, le pneu doit déplacer l'eau. Dans ce cas, la résistance est plus élevée.'
Trouver le bon endroit
Sur la route, un célèbre chronométreur ne doute pas des meilleures conditions. Graeme Obree a été deux fois champion du monde de poursuite individuelle et deux fois détenteur du record de distance d'une heure, et est un homme connu pour son approche analytique. "Quand vous attendez une averse et que c'est calme, c'est le sweet spot", dit-il. «Les trois conditions parfaites sont une température élevée, une humidité élevée et une pression atmosphérique basse. Les soirées d'été humides ont tendance à être plus rapides, lorsque vous pouvez presque sentir l'eau dans l'air. Vous n'obtenez pas ces conditions très souvent, et quand elles se réunissent, c'est comme "wow", vous obtenez votre meilleure forme de la saison. C'est la nuit où vous devriez utiliser vos roues les plus rapides.'
Bien sûr, personne ne vous en voudra si une météo orageuse vous éloigne de votre vélo, mais là encore, cela vaut peut-être la peine d'aller faire un petit tour après tout.
