Sayansi ya mawe

Orodha ya maudhui:

Sayansi ya mawe
Sayansi ya mawe

Video: Sayansi ya mawe

Video: Sayansi ya mawe
Video: Maajabu Ya Sayari Yenye MVUA Ya Mawe Na Ardhi Inayowaka Moto 2024, Mei
Anonim

Wataalamu wanavyojitayarisha kwa Paris-Roubaix, tunaangalia jinsi wanasayansi wanavyofanya kazi ili kurahisisha upandaji vitambaa

Paris-Roubaix ya mwaka huu inajivunia zaidi ya kilomita 50 za mawe, hii ndiyo sababu haswa inayofanya mbio hizi za kitamaduni kaskazini mwa Ufaransa zifafanuliwe kama 'Kuzimu ya Kaskazini'. Kwa watengenezaji na timu ni mojawapo ya vivutio vya kalenda.

Pia ni jukwaa la kuonyesha teknolojia mpya iliyoundwa ili kusaidia baiskeli kutembea vizuri kwenye lami.

Ndiyo maana Pinarello aliunda mfumo wa kusimamishwa katika sehemu za juu za viti kwenye K8-S yake na kwa nini Specialized ilianzisha usimamishaji wake wa 'FutureShock' kati ya mirija ya kichwa na shina kwenye Roubaix yake mpya zaidi.

Lakini je, kuna ushahidi wowote wa kisayansi kupendekeza kama ubunifu huu na mwingine kama huo una ufaafu wa kweli na, ikiwa ni hivyo, ni lipi lililo muhimu zaidi: kuteleza mbele ya baiskeli au nyuma?

Kufuatilia mitetemo

‘Tumepakia baiskeli zetu na vihisi wakati tunakimbia mbio kama vile Roubaix ili kuongeza data ya majaribio kwa maoni tunayopata kutoka kwa waendeshaji,’ asema Carsten Jeppesen, mkuu wa shughuli za kiufundi katika Team Sky.

‘Ndio maana waendeshaji wengi watachagua kusimamishwa kwa nyuma na pia kwa nini, kwa mfano, hawataenda kusimamishwa mbele, jambo ambalo wengine wamejaribu lakini wamegundua kuwa ni geni sana.’

Jeppesen pia anabainisha kuwa waendeshaji huchagua gurudumu refu zaidi, ambalo huenda kueleza mawazo ya Pinarello K8-S, yenye ncha ya nyuma ya chemchemi na gurudumu refu kuliko F10.

Lakini si ya kisayansi sana. Tunafuata ushahidi unaojitegemea, unaoweza kuthibitishwa, na jambo la kushangaza katika mchezo ambapo data ni mfalme, ni utafiti mmoja tu huru unaochunguza mitetemo inayotokana na mitetemo ya Roubaix.

Mwanasayansi na mwendesha baiskeli Sebastien Duc alishiriki katika shindano la Paris-Roubaix Challenge 2015, tukio la kirafiki ambalo hufanyika siku moja kabla ya mbio za mashujaa. Duc ya 1.80m, 68kg ililenga kupima sio tu ukubwa wa mitetemo inayotokana na nguzo bali pia mahali ambapo baiskeli na mwili wako kwenye kilele.

‘Nilipakia Mtaalamu wangu Maalumu wa Roubaix na vichapuzi viwili vya tri-axial - kwenye shina na nguzo ya kiti - na kuweka shinikizo la tairi kwenye paa 5 [takriban 73psi], ' Duc anasema. ‘Kisha nikapima RMS, VDV na kiwango cha mtetemo…’

Sawa, komesha hapo hapo - maelezo yanahitajika. Katika ulimwengu huu unaozunguka, RMS (Root Mean Square, inayopimwa kwa m/s2) kimsingi ndiyo thamani ya wastani ya mtetemo, katika hali hii ya kupanda juu ya nguzo, huku VDV (Kipimo cha Mtetemo. Thamani, m/s1.75) inawakilisha thamani limbikizi. Kiwango cha mtetemo ni mtetemo kwa sekunde, au hertz (Hz).

Akikusanya data zote baada ya tukio, Duc aligundua kuwa wakati wa safari yake ya urefu wa kilomita 139 na ya sekta 15 iliyofunikwa na mawe kasi yake ilitofautiana kutoka 19.1-27.8kmh; mapigo ya moyo wake yalibadilika kati ya 122-155bpm; mwanguko wake ulikuwa kati ya 79-87rpm; na pato la umeme lilitofautiana kutoka 167-235W.

‘Kulingana na thamani za RMS na VDV, mtetemo wa mtetemo huwa mkali zaidi mikononi kuliko kwenye kiti cha mwendesha baiskeli, bila kujali kasi au ugumu wa nguzo,’ Duc anafichua.

Kwa marejeleo, ASO inaainisha vitambaa kwa ugumu kutoka nyota mbili (rahisi kiasi) hadi nyota tano (kupasuka kwa mifupa), na mwaka huu imeanzisha uwekaji usimbaji rangi ili kurahisisha kwa watazamaji wa TV kuzitambua..

'Zaidi ya sehemu zenye nyota nne, RMS ni sawa na 35m/s2 kwenye shina ikilinganishwa na 28m/s2 kwa nguzo.' Mahali pa kazi - sema kulima shamba kwenye trekta - chochote zaidi ya 10m/s2 kinachukuliwa kuwa hatari.

Basi ndivyo hivyo. Sky's Jeppesen si sahihi na watengenezaji wanapaswa kuelekeza juhudi zao mbele ya baiskeli badala ya ya nyuma. Bila shaka, si rahisi hivyo.

‘Marudio ya viwango vya mtetemo yalikuwa ya juu zaidi kwenye nguzo ya kiti,’ anasema Duc. ‘Zaidi ya safu za nyota tatu za nguzo, 30Hz kwenye nguzo ya kiti ikilinganishwa na karibu Hz 20 kwenye shina.’

Kwa kifupi, mitetemo ya nyuma ilikuwa mikali kidogo lakini mara kwa mara.

Picha
Picha

Uchache wa masomo

Hadi sasa, sijakamilika. Tulihitaji data zaidi, lakini cyclist ilibidi awe mbunifu. Cue utafiti wa Paul MacDermid wa Chuo Kikuu cha Massey, New Zealand, ambaye alilinganisha athari ya mtetemo wa baiskeli barabarani na baiskeli nje ya barabara.

Utafiti wake haukuwa kwenye vijiwe, lakini MacDermid anasema anaweza kukadiria vizuri matokeo kulingana na data yake mwenyewe.

Chukua thamani ya RMS. Kwenye majaribio ya MacDermid, viongeza kasi vya mkono wa kushoto vilipima 18m/s2 na 27m/s2 kwa barabara na nje ya barabara; kwenye nguzo ya kiti ilikuwa 12m/s2 na 18m/s2..

MacDermid anasema kokoto zingetoa viwango sawa vya mtetemo na kwamba masomo yangelazimika kutoa takriban 30% ya nguvu zaidi ili kudumisha kasi sawa, ambayo ni muhimu kwani nishati inahusiana na mtetemo.

'Hii inatokana na data ya Vilele vya Mafunzo kutoka kwa ushindi wa Mat Hayman 2016, wakati katika Msitu wa Arenberg nguvu zake za wastani zilipanda kwa 44% na mapigo yake ya moyo kwa 20% [ikilinganishwa na awali katika mbio],' asema. MacDermid.

Bila shaka, ongezeko la bidii la Hayman haliwezi kuhusishwa kabisa na mitetemo ya ziada inayochochewa na kokoto hizo - ni salama kudhani kuwa Hayman pia aliweka nyundo chini katika sehemu maarufu kwa kutengeneza au kuvunja mbio.

Lakini ikiwa tutatumia kwa upana ongezeko hilo la 30% kwenye vijiti na mitetemo iliyoongezeka, tunazingatia thamani za RMS za zaidi ya 30m/s2 kupitia mpini na zaidi ya 20m. /s2 kupitia tandiko.

Kwa hivyo itaonekana kwamba tena, mbele ni eneo ambalo linahitaji umakini mkubwa zaidi. 'Bila shaka unaweza kubishana hivyo, kwa sababu kuisogeza baiskeli juu ya matuta kutasababisha msogeo zaidi wa sehemu ya juu ya mwili,' asema MacDermid.

‘Hiyo inaungwa mkono na data zaidi tuliyo nayo inayoonyesha sehemu za mlima kwa kasi ya takriban 16.5kmh, mitetemo kwa kawaida ilikuwa kubwa kupitia pau na mikono kuliko kupitia nguzo ya kiti.’

Takwimu zake hubadilika, hata hivyo, barabara inapoinama kuteremka: ‘Tulifanya utafiti mwingine tukiangalia athari kwenye baiskeli wakati wa kushuka chini kwa zaidi ya ngazi 13cm.

‘Matokeo yalionyesha kuwa nguzo ya kiti na kifundo cha mguu ilichukua nafasi kubwa ya tatu kwa mpini.’

Imejengwa kwa koboli

Haijumuishi ikiwa kusimamishwa kungetumika vyema mbele ya baiskeli au nyuma, lakini inaweza kuwa hali ambayo hakuna ushawishi mwingi kama waendeshaji wenyewe.

‘Utafiti nchini Ufaransa ulionyesha kuwa kadri mpandaji anavyozidi kuwa mzito, ndivyo Thamani ya Kipimo cha Mtetemo inavyopungua,’ asema MacDermid.

Kimsingi vijana wa kilo 80-plus kwa kawaida hupunguza mitetemo zaidi ya watu wa kilo 60.

Na utafiti mwingine wa Kifaransa ulionyesha kuwa mkao wa mpanda farasi pia una ushawishi mkubwa kwenye VDV, hasa nafasi ya mikono ya mbele na pembe za mkono, na kwamba jiometri ya baiskeli iliyoboreshwa inaweza kupunguza takwimu hii kwa hadi 50%.

Pia kuna suala la mtindo wa wapanda farasi, anasema Jeppesen: 'Kwa mfano, ukimwangalia Fabian Cancellara, ambaye ni laini kwenye baiskeli yake, pengine atapata mitetemo michache kuliko mtu kama Ian Stannard, ambaye anaihusu zaidi. nguvu za kinyama na kukanyaga kanyagio.'

Kwa hivyo unayo. Wakati waendeshaji mashuhuri walipogonga Arenberg kwenye Paris-Roubaix ya mwaka huu, baadhi yao watafurahia upunguzaji unyevu zaidi kwenye baa, huku wengine wakifurahia kusimamishwa nyuma (na wote watatafuta matairi mapana na laini kuliko kawaida).

Lakini kuna uwezekano mkubwa kuwa mshindi atakuwa yule anayejua kwa urahisi jinsi ya kuendesha vyema zaidi. Baada ya yote, mshindi wa mwaka jana, Mat Hayman, alikuwa kwenye Scott Foil - baiskeli ya anga ambayo hairuhusu kustarehesha.

Ilipendekeza: