Điều gì sẽ gây ra sức cản không khí thay đổi vào một ngày không có gió?

Tôi đi làm thường xuyên. Tôi thấy rằng vào một số ngày khi không có gió có thể nhận thấy, tôi cảm thấy gần như không có sức cản không khí nào cả và thật dễ dàng để lái xe ở tốc độ. Nó cũng tương đối yên tĩnh mà không có tiếng gió gầm trong tai tôi.

Vào những ngày khác khi không có gió có thể nhận ra, cảm giác như tôi đang đi trong súp. Thật sự rất khó để tăng tốc và không khí khá ồn ào trong tai tôi.

Tôi đã thảo luận với các đồng nghiệp của mình và họ thường nói rằng họ có cùng tác động trong cùng một ngày như tôi đã quan sát. Mặc dù họ cũng đang đi cùng hướng với tôi, vì vậy tôi không thể loại trừ một cơn gió rất nhẹ gây ra sự khác biệt về nhận thức.

Giải thích có thể:

• Có một cái đuôi nhẹ hoặc gió đầu vào những ngày này.
• Vào những ngày tôi nghỉ ngơi nhiều hơn hoặc tràn đầy năng lượng, tôi có thể cảm thấy như đi xe là tương đối dễ dàng.

Có giải thích nào khác sẽ đóng góp? Độ ẩm cao hay vùng áp suất cao?

TLDR; giả sử các tính toán của tôi dưới đây là chính xác, có sự gia tăng khoảng 10% sức cản không khí giữa những ngày nóng, ẩm và những ngày khô ráo, mát mẻ. Thêm vào một cơn gió nhẹ hoặc gió nhẹ nhưng không thể nhận ra, và có thể hình dung rằng bạn có thể trải nghiệm sự khác biệt 4 tốc độ 5mph trong tốc độ bay giữa hai ngày.

Sức cản không khí là lực lượng chính mà một người đi xe đạp phải vượt qua ở tốc độ hành trình thông thường. Theo một máy tính trực tuyến , giả sử một chiếc xe đạp đường thông thường, vị trí cưỡi thoải mái và tốc độ bay 18mph, 75% sức mạnh của người lái được sử dụng để vượt qua lực cản.

Theo hồ sơ của bạn, bạn sống ở Melbourne, AU, về cơ bản là ở mực nước biển. Sử dụng một máy tính trực tuyến khác , mật độ không khí khi độ ẩm 50˚ và 0% là 1,24kg / m³. Khi độ ẩm 90˚ và 100%, mật độ không khí là 1,13kg / m³. Vì vậy, vào một ngày lạnh và khô, sức tăng không khí tăng khoảng 10% so với một ngày nóng và ẩm.

Theo phương trình kéo,

lực kéo quy mô tuyến tính với áp suất không khí. Mật độ cao hơn 10% tương đương với lực cao hơn 10% cần thiết để vượt qua lực cản. Công suất tức thời được xác định bởi phương trình

Giả sử công suất đầu ra không đổi và 75% công suất đó được dành riêng để vượt qua sức cản của không khí, cuối cùng bạn sẽ giảm khoảng 7% (1 / 1.075) về tốc độ chung. Chúng tôi bắt đầu với tốc độ bay 18mph, vì vậy, đơn giản tốc độ của bạn vào một ngày lạnh và khô sẽ tăng lên 93% của 18mph, hoặc 16,75mph. Tôi muốn nói là đủ để chú ý.

Tất nhiên, dường như hai ngày này sẽ không xảy ra gần nhau. Nhưng nếu bạn đang so sánh một chuyến đi giữa trưa ngay trước hoặc sau cơn bão với một chuyến đi vào buổi tối muộn vào một ngày khô ráo vài ngày trước và / hoặc sau đó, có thể hình dung rằng bạn có thể cuộn dây ở đâu đó trong sân bóng chênh lệch 1mph.

Điều đó nói rằng, ngay cả một đèn pha nhỏ và gió đuôi có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể trong tốc độ của bạn. Trang web của Sheldon có các biểu đồ hiển thị các bài kiểm tra đường hầm gió. Đặc biệt,

cho thấy khi góc gió thay đổi từ gió đầu sang gió đuôi cho gió 5mph, người lái di chuyển với tốc độ "bình thường hóa" là 25mph (giả sử không có gió) sẽ đi từ khoảng 22mph đến 28mph. Sự khác biệt về tốc độ của người lái khi tốc độ gió thay đổi dường như là tuyến tính, do đó ngoại suy ngược, thậm chí một thứ gì đó như gió ngược 2mph so với gió đuôi sẽ gây ra sự khác biệt như 3phph. Điều đó chắc chắn đáng chú ý. Ở trong một hầm gió, những thử nghiệm này không được thực hiện với lực cản lăn, vì vậy 25mph trong hầm gió có lẽ tương đương với giả định trước đó của chúng tôi là 18mph trên đường ngoài trời.

Nếu bạn kết hợp các hiệu ứng và so sánh một chuyến đi vào buổi tối muộn vào một ngày khô ráo với một cơn gió nhẹ, với một chuyến đi vào buổi chiều sớm vào một ngày ẩm ướt với một cơn gió nhẹ, bạn có thể nhận ra sự khác biệt 4-5mph giữa hai ngày. Nó thật khổng lồ.

Vào những ngày độ ẩm cao, không khí có khối lượng ít hơn do có nhiều H2O, nhẹ hơn trọng lượng O2, CO2 và N2 điển hình. Vào những ngày áp lực cao có nhiều khối lượng hơn để bạn đẩy sang một bên. Nhiệt độ không khí cũng đóng một phần - không khí nóng ít đậm đặc hơn không khí lạnh. Do đó, một ngày nóng, áp suất thấp, độ ẩm cao đòi hỏi khối lượng ít hơn để được đẩy sang một bên.

Những thứ này tạo ra sự khác biệt có thể đo được đối với máy bay, tuy nhiên tôi không biết liệu một người đi xe đạp có đi đủ nhanh để nó có thể đo được không. Tôi tin rằng nhiều khả năng gió không thể nhận ra và sức khỏe của chính bạn (hoặc thiếu ở đó)

Mặc dù các nhà vật lý nói với chúng ta rằng chúng ta có đầy đủ về nó, nhưng nhiều người đi xe đạp ít nhất "nhận thức" rằng sức cản của gió lớn hơn vào những buổi sáng tương đối ẩm ướt nhưng mát mẻ.

(Và, tất nhiên, nếu bạn và đồng nghiệp của bạn đã uống rượu cùng nhau đêm hôm trước, điều đó có thể có liên quan đến nó.)

Bài viết này đề cập đến đề kháng lăn như là một bên:

(Sau đó chúng tôi thấy rằng nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến sức cản lăn của lốp xe.)

Nếu sự thay đổi thường xảy ra cùng một lúc và theo cùng một cách như được mô tả rất kỹ ở trên, thì nó có thể thêm vào một cái gì đó rất đáng chú ý.

Thứ hai, tôi sẽ cho rằng một con đường ẩm ướt sẽ gây ra lực cản lăn bổ sung vì lốp xe phải di chuyển sang một bên hoặc lấy một ít nước khi nó lăn. Tôi chắc chắn có thể phát hiện thêm tiếng ồn trên đường vào những ngày ẩm ướt, hoặc thậm chí ẩm ướt, vì vậy năng lượng này phải đến từ đâu đó.