Luftmotstand.

Lurer på to ting, ja, bare to ting

1. Er luftmotstanden mindre i medvind?

2. Hvor mye lettere/fortere hadde det vært og sykle uten luftmotstand, evt, mindre motstand ?

Kan du gjerne utdype det litt. Jeg vil ha forklaring på hvorfor luftmotstanden er mindre med medvind vs vindstille.

La oss tenke at vinden kommer rett bakfra og blåser ... tja, i ca. 160 km/t. La oss videre tenke oss at det er flatt, f. eks. så flatt som det er i Kansas(tenk Danmark/Nederland bare flatere). Tenk videre at veien i all hovedsak går rett fram og du bare har vinden i ryggen(nesten), så sykler du plutselig omkring 600 km på en dag(nja, dagen startet tidlig og sluttet ca. 0300, men det er fortsatt 600 km på under et døgn.

Ja, for ordens skyld, det var ikke jeg som syklet, det var Jens AKA Selulven i RAAM for bare et par uker siden.

Dette var kanskje ikke god nok forklaring på hvorfor luftmoststanden er lavere i medvind, men la oss si at det er det samme som å svømme medstrøms, så vil det kanskje bli klarere?

Om lufta beveger seg i samme retning som du gjør, med høyere hastighet enn du selv holder, har du negativ direkte luftmotstand.
Det eneste som ødelegger for deg er turbulens som alltid vil oppstå når luft beveger seg over og rundt et objekt.

Hvis du kunne sykle uten luftmotstand ville det blitt mye lettere å sykle.
Hvis du kunne sykle uten motstand generelt ville du kunne oppnå -> uendelig hastighet.

Såkalt luftmedstand.

Luftmedgang?

Bedre med medgang ja.

Har du syklet i medvind og motvind noen gang? Når du sykler i motvind så går det treigere, ikke sant? Hva er det som butter og stjeler energi hvis ikke det er luftmotstanden? Og tilsvarende, i medvind går det lettere, hva er det som butter mindre hvis ikke det er luftmotstanden? Jeg er altså litt sånn insinuant interessert i hvordan du i det hele tatt klarer å lure på det.

Hva hvis man sykler mot sjøen om morgenen da?

Luftmotstanden - kraften som virker på deg (og sykkelen) fra luften omkring deg - angis i N (Newton - som er enheten for kraft).

Blant de kreftene vi daglig strever med, er gravitasjonskreftene. Når du står stille trekkes du nedover (mot jorda) av gravitasjonskreftene og den kraften du trekkes nedover med er vekten din i kg multiplisert med gravitasjonens akselerasjon 9,81 m/s^2. Veier du 100 kg, er altså gravitasjonskreftene 981 N. Dette har ikke noe med luftmostand å gjøre - det er bare for å gi en ide om hva krefter og Newton er for noe.

Luftmotstanden kan estimeres med følgende formel:

Luftmotstand = 0,5*r*Cw*A*(vsyklist-vluft)^2, der

r er luftens tetthet (ca 1,2 kg/m^3 ved 1 atm trykk og 20 grader i luften).
Cw er en konstant som sier noe om hvor aerodynamisk du og sykkelen er. En snerten, liten Porsche har mye lavere Cw enn en diger lastebil.
A er ditt og sykkelens areal sett rett forfra (igjen er den snertne, lille Porschens areal forfra mye mindre enn arealet forfra av en stor lastebil med firkantet kapell).
(vsyklist-vluft) er din hastighet i m/s (meter per sekund) minus hastigheten til motvinden i m/s. 1 m/s = 3,6 km/t. Motvind har negativ hastighet (altså hastighet i motsatt retning av syklisten) og medvind har positiv hastighet.

Av formelen ser du at din hastighet i forhold til luften omkring deg gir kvadratisk (opphøyd i annen) effekt på luftmotstanden. Om det er helt vindstille og du sykler i 20 km/t, blir luftmostanden bare en fjerdedel av om du sykler i 40 km/t.

Sykler du i motvind og luftens hastighet rett i mot deg er 20 km/t (5,6 m/s, som tilsvarer laber bris), er luftmotstanden når du sykler i 20 km/t lik den du har når du sykler i 40 km/t i vindstille.

Sykler du 20 km/t i medvind på 10 km/t (2,8 m/s, som tilsvarer svak vind), blir luftmostanden som om du sykler i 10 km/t i vindstille - altså bare en fjerdedel av om du sykler i 20 km/t i vindstille.

La oss anta at for en syklist på 180 cm høyde og 60 cm bredde (A = 1,8 m*0,6 m = 1,1 m^2) så er Cw = 0,7. La oss videre anta at hun sykler i 20 km/t (=5,6 m/s) og det er vindstille. Da blir luftmostanden 14 N. Er det 20 km/t motvind, blir luftmostanden 56 N. Er det 20 km/t medvind, blir luftmostanden null.

Luftmotstanden er normalt større enn rullemotstanden (avhengig av dekk og underlag, samt rytterens vekt).

Kreftene du må overvinne for å sykle oppover en bakke med konstant fart er lik M*9,81 m/s^2*S, der M er massen (vekten) til rytter + sykkel, og S er stigningen.

For en rytter på 80 kg med en sykkel på 10 kg og 5 % stigning, er gravitasjonskreftene du må overvinne for å sykle oppover med konstant fart lik 44 N. Om du sammenlikner dette tallet med luftmotstanden vi regnet ut ovenfor, ser du at det er lettere å sykle oppover en 5% stigning i 20 km/t (om vi ser bort fra luftmotstanden) enn å sykle på flat vei i samme fart med laber bris midt i mot.

For øvrig: Ikke tenk så mye på det. Medvind er bra, motvind er tungt og det samme er motbakker. Det er alt vi trenger å vite.

Mot sjøen kan være tyngere dersom det er motsols. Lyset går jo rimelig raskt, og det kan være tungt å sykle mot lysets hastighet.

Eller litt enklere:

10 m/s motvind presser deg i brystet med en gitt N.
10 m/s medvind presser deg i ryggen med en gitt N

Dobler du farten, firedobler du motstanden

Alle vet jo at med sola i ryggen, medgang og hjemlengsel så oppnås de høyeste hastighetene på sykkel. Å sykle i motlys og motvind er jo kjempetungt. Treningsbakken Ferista-Skistua i Trondheim har den unike egenskapen at der er det alltid motlys og -vind.

Noe mer enn 30cm per nanosekund kan du nok ikke regne med, uansett hvor sterk du er i beina. Og da er massen din uendelig og avstanden sete til styre lik 0, noe som gjør det svært vanskelig å opprettholde kontroll over sykkelen.

Du glemmer en viktig forutsetning.

Sykkelen må selvsagt være rød i tillegg.

Trådstarter ba om utdypning og fikk det

Det skal være sikkert!!1

Et nytt spørsmål: Er det tyngre å sykle mot pålandsvind enn fralandsvind?

Vil saltet og fuktigheten i pålandsvinden gjøre det tyngre å sykle?? Hva med støvet i fralandsvinden?

Det var egentlig det jeg var inne på, da jeg begynte å snakke om sjøen. Medgang, motgang og solgang.

Pfft.
Medgangssupportere, ass...

Folkelig forklart:
Sykler du i 30 km/t når det er vindstille (lufta står stille) må du presse deg igjennom lufta i 30km/t.
Har du medvind som beveger seg 6km/t og du presser deg igjennom lufta i 30km/t vil hastigheten i forhold til bakken være 36 km/t.
Noe forenklet.

Takk for mange gode svar. Ble nesten litt vell utdypet, men det er bare strålende. Fordi som mener det er logisk at luftmotstanden er mindre i medvind, ser ikke jeg logikken.
For jeg ser på de som to forskjellige fiender, den ene e luftstrømmen som angriper deg (vinden) , mens det er du som angriper luftmotstanden. Du får jo hjelp av medvinden, til og komme deg lettere gjennom luftmotstanden, som er luften vi sykler på.
Alikevel er det jeg skal frem til, er at luftmotstanden, målt i hva enn det kan måles i, være akkurat lik selv om det er medvind, medvinden blåser den vell ikke bort?
Takker og bukker for alle svar.

Det er da ikke så vanskelig.

Vind er lufta som flytter på seg. Du beveger deg relativt til luften når du sykler. Beveger luften seg bortover i samme retning som deg, har du lavere hastighet i forhold til luften enn om luften beveger seg mot deg.

Medvind: Sykler du 30 km/t i forhold til bakken, og du har medvind på 10 km/t, så bremser luften deg like mye som om du sykler 20 km/t i vindstille forhold.

Motvind: Sykler du 30 km/t i forhold til bakken, og du har motvind på 10 km/t, så bremser luften deg like mye som om du sykler 40 km/t i vindstille forhold.

Dette er jo forsåvidt riktig, men hvem er det som sykler like fort i motvind som i medvind? Det som er interessant å vite er jo hvordan regnestykket blir hvis man tar utgangspunkt i at rytteren tråkker med x antall watt på pedalene uansett om det er motvind eller medvind. At luftmotstanden blir mindre i medvind er jo bare fordi rullemotstanden da blir høyere. Hadde det ikke vært noe rullemotstand så ville luftmotstanden ha vært den samme uansett motvind eller medvind, så sant du tråkker med samme watt.


Og hastighet.

Igjen, det er ingen som vil sykle i samme hastighet i motvind og medvind. Har du medvind så vil du sykle fortere, og antall luftmolekyler du må pløye deg igjennom per sekund er nesten den samme som i motvind (men bare nesten, siden rullemotstanden vil bremse deg mer jo raskere du sykler).

Du kan ikke skille på luftmotstanden du får fra vinden og luftmotstanden som du får ved å bevege deg gjennom luften. Det er luftens fart relativ til deg som må beregnes og da må din fart og vindens fart altså slås sammen.

Neste ting er at du ikke må blande aerodynamisk form og luftmotstand. Hvis du sykler i akkurat samme fart og retning som vinden så spiller det ingen rolle om du har tempohjelm eller flosshatt. Luftmotstanden er uansett null, siden luftmotstand er lik aerodynamisk form ganger relativ lufthastighet for si det enkelt. Hvis den relative lufthastigheten er null så kan du altså gange den med hvilken som helst bra eller dårlig aerodynamisk form og likevel få null luftmotstand.

Tenk også på at i alle vindtunneller så står gjenstanden, f eks bilen eller sykkelen, i ro mens det kun er luften som beveger seg. Hvis det skulle være slik du sier, at vind og bevegelse mot luft skal regnes hver for seg så har jo disse vindtunnelteknikerne bommet skikkelig.

Som singlespeeder må jeg protestere på det sterkeste mot et så unyansert utsagn.

Det er vel her du misforstår litt. Luftmotstand er vind. Om det er du som står stille og lufta som flytter på seg (vind) Eller vinden som står stille og du som flytter på deg - er akkurat det samme mtp motstad. Dersom vinden beveger seg med deg, kan du flytte deg "gratis" i samme hastighet som vinden. Sykler du akkurat like fort som medvinden vil jo lufte rundt deg bevege seg akkurat like fort som deg og du vil ikke måtte presse deg igjennom lufta = ingen luftmotstand. Igjen sett bort i fra andre faktorer enn vinden.

En seilbåt kan være greit å ha i tankene når en tenker luftmotstand.
Ser en slik ut til å ha noe særlig med luftmotstand? Ikke?
Hvorfor flytter den seg framover hvis ikke vinden "snur" luftmotstanden?

Merk at jeg snakker om gode, gamle seilbåter med firkantede seil; ikke nymotens juksemakerbåter med flyvingeprinsipp.

Nope, motstanden fra luften vil varier avhengig av farten på luften og vinkelen etc. som mange sier. Luftmotstandskoeffisienten derimot. Den er konstant, og ditt eneste faste holdepunkt i en ellers flyktig tilværelse.

Selvfølgelig stemmer ikke det heller, man kan tape inn ørene, barbere øyebrynene, injisere botox i smilerynkene og dermed se mer ut som en Porsche som ble brukt som eksempel i et tidligere innlegg. Men etter å ha gjort det, så er den jammen konstant igjen, bare annerledes. krystall?