אנחנו מודדים את הכוח שאנחנו משקיעים ברכיבה על ידי מד הספק – מכשיר אשר מודד את כמות העבודה (הפיזיקלית) המושקעת או מתקבלת ביחידת זמן (ג׳אול חלקי שניה שווה וואט).
בעצם זה מדד לכמה אנחנו ״מתאמצים״.
כשאנחנו מדוושים הלחץ על הפדל יוצר עיוות קל בזרוע הקראנק, אותו מד ההספק ממיר לסיגנל חשמלי, ומכפיל את הכוח המופעל על הקראנק בקאדנס (בחישוב מופשט) על מנת לחשב את ההספק.
סך הכל, ניתן לומר שההספק המכאני של הרוכב מורכב משלושה חלקים –
כח הגרר שנוצר עקב התנועה דרך האוויר (״חיכוך עם האוויר״), כוחות הכבידה המושפעים מהשיפוע, השפעת תאוצת הרוכב (נוסחה מפורטת בסיום).
נבחן 3 מקרים:
1) מקטע נג״ש שטוח
נניח שאנחנו רוכבים במהירות אחידה בלי האצות משמעותיות, כלומר החלק השלישי זניח.
מכיוון שאנחנו מדברים על מקטע נג״ש שטוח נניח שהשיפועים קרובים ל0, ולכן גם החלק השני זניח.
נותרנו רק עם הגרר.
כשמסתכלים על הביטוי במתמטי רואים שלא מצוי בו אלמנט של מסה, ועל כן כאשר אנחנו בטוואי שטוח אין משמעות גדולה למסה של הרוכב, אלא להספק שהוא יכול לייצר.
במצב כזה, הגורם המגביל הא כאמור הגרר – מושפע בעיקר משטח הפנים של הרוכב (והאופניים).
2) טיפוס בעליה
גם פה נניח שהרכיבה היא במהירות אחידה בלי האצות משמעותיות, כלומר החלק השלישי זניח.
נותרנו עם הגרר, וכוחות הכבידה.
מצד אחד, רכיבה בעליה על האירובר תאפשר את הקטנת שטח הפנים, וצמצום הכוחות שמתנגדים לרוכב.
מצד שני, רכיבה על הבייסבר מאפשרת להפעיל קבוצות שרירים שונות, לייצר הספק גבוה יותר, ולהיות יותר יציבים.
ככלל אצבע, במהירויות שגדולות מ20-25 קמ״ש (תלוי ברוכב ובתנוחה שלו על האופניים) נעדיף לשבת על האירובר גם בעליה שכן ההשפעה של הקטנת הגרר משפיעה יותר.
בנוסף, אנחנו רואים שהאיבר של כוח הכבידה המתנגד לרוכב אכן מושפע ממסת הרוכב, ועל כן ברכיבה בעליה יש משמעות למדד הוואט לקילו – ככל שהרוכב קל יותר, ככה כוחות הכבידה המתנגדים לו יהיו נמוכים יותר, ויהיה לו יותר קל לטפס.
3) רכיבה בירידה
בירידה אנחנו רואים את המקרה ההפוך בדיוק לעליה.
גם שם נזניח את החלק השלישי, ונותרנו עם השפעת הגרר וכוחות הכבידה.
אבל הפעם, בניגוד לעליה, כוחות הכבידה מסייעים לנו להגדיל את המהירות (הם מקטינים אותה בערך שלילי == מגדילים אותה).
וכפי שראינו, החלק הזה אכן תלוי במסה, ולכן ככל שהרוכב כבד יותר ככה הוא ירכוב מהר יותר.
מכיוון שהמהירויות בירידה הם גבוהות, וכבר ראינו שהגרר תלוי במהירות בשלישית יש משמעות מאוד מאוד גדולה להקטנת שטח הפנים ככל שניתן (כולנו מכירים את הדרך שבה פרום היה יורד כאשר הוא רכון על גבי הכידון [תנוחה שנפסלה לאחרונה על ידי ה UCI], או את הסרטון של ״סופרמן״).
כלומר, בירידה יש משמעות מאוד מאוד גדולה לתנוחה שבה אנחנו יושבים על האופניים, ולכמה אווירודינאמים אנחנו.
ביגוד
כשבוחרים ביגוד לרכיבת נג״ש, צריך להתחשב במספר כגורמים –
1) לחות – כאשר הלחות גבוהה, שרוול ארוך עלול לגרום לרוכב להרגיש חום וחוסר נוחות, ולשמש מבודד בין הזיעה לאוויר ובכך להקטין את אידוי הזיעה וקירור הגוף.
2) חשיפה לשמש – ביגוד ארוך מסייע לנו לצמצם את החשיפה לקרינת UV ולהימנע מכוויות שמש שעליהם אנו עלולים לשלם מאוחר יותר בריצה.
3) המסלול – אם המסלול מכיל ירידות ארוכות ייתכן שחולצה ארוכה תספק הגנה מפני הרוח החזקה.
4) הרוכב – שומן הוא חומר מבודד חום, ועל כן אנשים בעלי אחוז שומן גבוה לרוב מושפעים בצורה משמעותית יותר מטמפרטורות גבוהות מאשר אנשים בעלי אחוז שומן נמוך.
כלומר, רוכב בעל אחוז שומן גבוה אולי יעדיף שרוול קצר על מנת לצמצם את השכבות המבודדות את החום בעוד רוכב בעל אחוז שומן נמוך אולי יעדיף שרוול ארוך על מנת לבודד ולשמור על חום הגוף שלו.
5) אווירודינאמיקה – הטכנולוגיה היום מאפשרת ייצור בדים אשר מורידים בצורה משמעותית את המערבולות שנוצרות על ידי הרוכב, ובכך להפחית את הגרר שהרוכב מרגיש.
חולצה עם שרוולים ארוכים מספקת בד נוסף אשר מפחית את הגרר, ומאפשרת רכיבה מהירה יותר.
גילוח רגליים
גילוח רגליים הוא אחד המיתוסים הכי גדולים בעולם הרכיבה.
כ-ו-ל-ם מגלחים את הרגליים!! אבל…. למה לעשות את זה?!
מצעד ההסברים הגדול :
1) נראות – אין מה לעשות.. המקצוענים עושים את זה (מסיבות כאלו ואחרות), וכולנו רוצים להראות PRO, אז אנחנו מגלחים.
2) התאוששות – הרבה רוכבים (מקצוענים וחובבניים) נעזרים בעיסוי על מנת להתאושש.
הסרת השיער ברגליים ובידיים מסייעת לאפקטיביות העיסוי ומונעת כאבים של שיער שנמשך.
3) היגיינה – כשאין שיער בגפיים יותר קל לנקות אותם.
4) חבישה – רכיבה הוא ספורט עם סיכון, וכחלק מהסיכון שאנחנו לוקחים כרוכבים אנחנו מודעים לכך שייתכן שניפצע ונזדקק לחבישה.
על מנת לחבוש שפשופים ופצעים בגפיים בצורה אפקטיבית שתחזיק לאורך זמן ולא תזדהם לפעמים מגלחים את אזור החבישה וככה היא נדבקת יותר טוב. אז למה לא להקדים תרופה למכה?
ובואו… להוציא את הפלסטר אחרי זה – כאבי תופת!
5) אווירודינאמיקה – במחקרים שבוצעו, נמצא שבמהירויות גבוהות (50-60 קמ״ש) גילוח הרגליים מצמצם כ 5-7% מתוך הכוחות הגרר!
ציוד
אחחחח…. כמה שאני אוהב ציוד!!
בעולם הרכיבה הטריקים והשטיקים לא נגמרים אף פעם! תמיד יש משהו חדש, חוסך וואטים, מוריד התנגדות, מהירות חינם!!! האמנם?
הלוואי חינם.. יקר לאללה הסיפור הזה!
אז בואו נעשה סדר כמה עולה לנו כל וואט שאנחנו חוסכים בציוד, והאם ההשקעה שווה את זה.
רק כדי לסבר את האוזן – במהירות של 30 קמ״ש, כל 10 וואט הם בערך 0.8 קמ״ש, וב45 קמ״ש 10 וואט יהיו כ0.45 קמ״ש. אם ננסה לתרגם את זה למהירות.
1) קסדה
את הקסדות אפשר לחלק ל-3 סוגים שונים – קסדה מאווררת, קסדת אירו, וקסדת נג״ש.
לעומת הקסדה המאווררת עם ה״קנס״ האווירודינמי הגדול ביותר, קסדת אירו שעולה כ400 שקלים (ואף יותר) מהקסדות המאווררות חוסכת בממוצע כ7 וואט, כלומר כ57 שקלים לכל ואט.
קסדות נג״ש עולות כ-1000 שקלים יותר מהקסדות הפשוטות, ובממוצע חוסכות כ-18 וואט, כלומר 55 שקלים לכל וואט.
2) גלגלים
גם כאן יש המון סוגים שונים.. אלומיניום, קרבון, פרופיל רדוד, פרופיל עמוק, גלגל דיסק.. מה עושים עם כל הטוב הזה?!
לעומת גלגלי קרבון בעומק 25 מ״מ (לרוב הסטנדרט שמגיע עם האופניים), בחנו גלגלי קרבון בעומק 40 מ״מ, וגילו שהחיסכון הוא כ4-5 וואט, בעלות של כ3500 שקלים, כלומר כ700 שקלים לוואט בודד.
כשמדברים על גלגלים בעומק של 60 מ״מ החיסכון הוא כבר של כ8 וואט בעלות של כ5500 שקלים, כלומר 687 שקלים לוואט.
במחיר של כ8000 שקלים תוכלו להתחדש בגלגל דיסק מהיר ועצבני שיכול לחסוך לכם עד כ15 (!!!) וואט, כלומר 533 שקלים לוואט.
3) ביגוד
לעומת ביב רכיבה וחולצה ברמת כניסה, השימוש בחליפת טריאתלון (עם שרוול קצר) יכולה לחסוך לכם כ15 וואט בעלות של כ400 שקלים, בעצם 27 שקלים לוואט! מדהים!
ושרוולים מה איתם? יכולים לחסוך עד כ10 וואט! מפתיע, נכון?
4) בקבוקים
חשבתם על זה פעם? הבקבוקים שלנו (גם אם ריקים ובלי מים בכלל) יכולים להאט אותנו!
כאשר מוסיפים בקבוק בודד לשלדה הדבר עולה לנו כ4 וואט בהשוואה לבלי בקבוק בכלל.
אנחנו בעצם משלמים על מנת להיות איטיים יותר.
בקבוק אירו בעלות של כ150 שקלים יחזיר אותנו בערך חזרה למצב הניטרלי מבחינה אווירודינאמית, כאילו במצב בו אין בקבוקים בכלל.
האופציה השלישית שלא הרבה חושבים עליה היא לשים את הבקבוק מאחורי האוכף.
באופן מפתיע, בקבוק מאחורי האוכף עושה אותנו מהירים יותר, וחוסך לנו כ2-3 ואט בכך שמקטין את המערבולות שמאחורי הרוכב.
5) אירובר
אמנם מדובר בשעטנז, אבל לשים אירובר על אופני הכביש יעלה לנו כ-700 שקלים, אך יחסוך לנו עד כ40 וואט! 17 שקלים לוואט אחד?! וואו!
6) אופניים
בהמשך לנקודה הקודמת, לשדרג לאופני נג״ש יעלה לנו הרבה, אבל ישדרג אותנו בכ60 וואט.
7) צמיגים
ההבדל בין צמיג אימונים פשוט ועמיד לבין צמיג תחרות קל ומהיר יכול להגיע עד לכ7-8 וואט.
מיד נרחיב בנושא.
לחץ בצמיגים
בנושא הלחץ בצמיגים המדע עדיין לא סגור.
יש מחלוקות ומחקרים רבים שנעשים בנושא, אבל הבנה של העקרונות תסייע לנו לבחור את הלחץ שמתאים לנו כרוכבים.
כאשר מופעל כוח על הצמיג הוא מתעוות, וחלק מהאנרגיה שהייתה אמורה להיות מושקעת בתנועה מתבזבזת על התהליך הזה.
כאשר אנו באים לבחור צמיג צריך להתחשב ב3 פקטורים עיקריים – רולניג רזיסטנס, שליטה באופניים, ונוחות.
ככלל, לחץ אוויר גבוה מסייע בהורדת הרולינג רזיסטנס, אבל מפחית את השליטה באופניים.
בנוסף, ככל שהצמיג קשה ככה ההחזר של הכוחות מהכביש אל הרוכב גבוה יותר מה שיכול לגרום לרוכב להתעייף מהר יותר ולהפחית את הנוחות.
מצד שני, לחץ אוויר נמוך מאפשר רכיבה חלקה ונוחה יותר, עם שליטה טובה יותר באופניים, אבל מצד שני מגדילה את האנרגיה שמתבזבזת על העיוות של הצמיג, ובכך מגדילה את הרולינג רזיסטנס.
Tire Width: 23mm
Rider Weight Front Tire Pressure Rear Tire Pressure
Up to 65kg 90-100psi 95-105psi
65-75kg 95-105psi 100-110psi
75-85kg 100-110psi 105-115psi
85-95kg 105-115psi 110-120psi
Above 95kg 110-120psi 115-125psi
Tire Width: 25mm
Rider Weight Front Tire Pressure Rear Tire Pressure
Up to 65kg 85-95psi 90-100psi
65-75kg 90-100psi 95-105psi
75-85kg 95-105psi 100-110psi
85-95kg 100-110psi 105-115psi
Above 95kg 105-115psi 110-120psi
Tire Width: 28mm
Rider Weight Front Tire Pressure Rear Tire Pressure
Up to 65kg 80-90psi 85-95psi
65-75kg 85-95psi 90-100psi
75-85kg 90-100psi 95-105psi
85-95kg 95-105psi 100-110psi
Above 95kg 100-110psi 105-115psi
להבין את הפיזיקה מאחורי הרכיבה: קצת נוסחאות לסיום
ניתן לומר שההספק המכאני של הרוכב מורכב משלושה חלקים –
כח הגרר שנוצר עקב התנועה דרך האוויר (״חיכוך עם האוויר״), כוחות הכבידה המושפעים מהשיפוע, השפעת תאוצת הרוכב ע”פ הנוסחא:
Pm=1/2∙ρSCDV^3+MgαV+d/dt(1/2 MV2)
כאשר:
- ρSCDV – חיכוך עם האוויר
- MgαV – כוחות הכבידה המושפעים מהשיפוע
- d/dt(1/2 MV2) – תאוצת הרוכב
אם נרצה להגדיר מתמטית את הדינאמיקה של רוכב אופניים נוכל לתאר אותה כהפרש בין ההספק המכאני שמייצר הרוכב לבין ההספק שמיוצר על ידי כוחות חיכוך שונים.
ההספק שנוצר ע״י כוחות החיכוך מורכב בעיקר מכוח הגרר (״חיכוך עם האוויר״) וה-Rolling resistance.
Pf=1/2∙ρSCDV^3+μMgV
אנחנו רואים שמהירות הרוכב משפיעה בכוחות הגרר מסדר שלישי בעוד ברולינג רזיסטנס מסדר ראשון.
אם נבצע חישוב נראה שעבור רוכב ממוצע הכוחות האלו שווים במהירות של כ-15 קמ״ש, ומכיוון שאנו (ככל הנראה) נרכוב מהר יותר, לצורך הנוחות נבצע הפשטה ונניח (מה שבאמת מאוד סביר) שה-Rolling resistance זניח ולא נתייחס אליו.
