Может ли велопрогулка заменить пробежку? На какой максимальный угол поворота и высоту прыжка рассчитан велосипед, и какие материалы используют для самых легких и прочных из них? Об этом и многом другом — в топ-7 интересных научных фактов о транспорте с двумя педалями.
Не сбавляйте скорость
Бегун массой 60 килограммов, движущийся в течение одного часа со скоростью шесть километров в час, потратит около 620 килокалорий. Велосипедист схожего веса, мчащийся со скоростью 30 километров в час, за это же время опустошит запасы организма на 700 килокалорий. Однако в городе средняя скорость движения ниже — около 15 километров в час, поэтому расход энергии при сохранении других параметров будет более чем в два раза меньше — около 325 килокалорий.
Хотите заменить бег велопрогулкой — не сбавляйте скорость.
Шесть литров на вдохе
Чтобы крутить педали без устали, сильных ног недостаточно: велосипедистам нужны мощные легкие, которые снабжают мышцы кислородом. Ученые измерили жизненную емкость легких спортсменов и нетренированных людей и обнаружили, что у регулярно занимающихся физическими нагрузками объем каждого вдоха может увеличиться более чем в полтора раза! Например, у нетренированного человека средняя жизненная емкость легких составляет 3,5–4 литра, у профессиональных велосипедистов и футболистов она может увеличиться до 6 литров, а у пловцов — до 7 литров.
Хотите вдыхать сразу шесть литров — садитесь на велосипед.
45 градусов
При движении по прямой велосипед и человек на нем занимают вертикальное положение, но при крутой смене траектории нужно заметно наклониться в сторону поворота, чтобы не упасть. Угол наклона компенсирует действие центробежной силы и зависит от множества факторов: скорости, веса гонщика, состава шин, погоды и дорожного покрытия (или его отсутствия). Согласно теоретическим расчетам, на велосипеде с узкими шинами можно максимально отклониться на 45 градусов. При дальнейшем увеличении угла сцепление с дорогой пропадет и ездок вместе со своим транспортным средством будет располагаться параллельно плоскости дороги — под углом 0 или 180 градусов.
Все, что выше 45 градусов, — опасно.
Против воздуха
Сила сопротивления воздуха, направленная против движения велосипедиста, пропорциональна квадрату развитой им скорости. Иными словами, если скорость возрастет вдвое, то сопротивление увеличится вчетверо. Поэтому велоспортсмены во время езды наклоняются к рулю и держат верхнюю часть туловища почти параллельно земле — это уменьшает площадь туловища, «сталкивающуюся» с воздухом. По той же причине велогонщики выбирают плотную, облегающую одежду.
Против воздуха, как говорится, попрешь.
Сотни километров в час
Современные гоночные велосипеды могут развить потрясающую скорость — почти 300 километров в час! Правда, способен на это не любой байк, а индивидуально спроектированный велосипед с очень легкой карбоновой рамой. Да и сами рекорды устанавливаются не без помощи специального автомобиля.
16 сентября 2018 года велосипедистка Дениз Мюллер-Коренек устроила заезд по высохшему соленому озеру. Сначала велосипед был сцеплен с автомобилем. Достигнув скорости 241 километра в час, велогонщица отцепилась от машины и в течение пяти километров набирала скорость самостоятельно, пока не разогналась до впечатляющих 295,5 километра в час. Сегодня это мировой рекорд скорости на велосипеде. Кстати, сам автомобиль все это время ехал впереди, рассекая набегающую воздушную волну и уменьшая сопротивление воздуха, что и позволило спортсменке разогнаться до столь впечатляющей скорости.
Хотите ехать на велосипеде очень быстро — покупайте автомобиль.
Прыжок через забор
Нетренированный человек может подпрыгнуть вместе с велосипедом на высоту не более 20 сантиметров. Попробуйте на досуге, только аккуратно. Подготовленные спортсмены в прыжке смещают центр тяжести и способны легко перемахнуть на двухколесном транспорте через забор, поднявшись почти на полтора метра! Сделать это на обычном городском велосипеде вряд ли удастся, но может получиться на трековом — с усиленными рамой и колесами: такой выдержит нагрузку при приземлении с большой высоты.
Прыгнуть выше собственной головы можно и на велосипеде.
Минимальное и максимальное давление
Покрышка слабо накачанного колеса мягче, чем у перекачанного, поэтому ее пятно контакта больше, а сцепление с дорогой становится лучше. Это позволяет велосипедисту гнать по скользкой тропе и неровной местности. Если же шину перекачать, покрышка станет упругой, пятно контакта уменьшится, снизится сопротивление качению, и велосипедист сможет дольше ехать за счет инерции, не крутя педали. Самое высокое давление в покрышках — у шоссейных велосипедов, которые должны развивать максимальную скорость, двигаясь по ровной поверхности, а самое низкое — у горных, едущих сравнительно небыстро, но по неровной местности.
Качество велозаезда зависит от давления. И не только от вашего.