Crees que eres rápido, sabes que podrías ser más rápido, pero ¿cuál es la velocidad más rápida físicamente posible? Nos enteramos
Ahí estás, acelerando cuesta abajo como si tu vida dependiera de ello. Agachado sobre las barras, con los nudillos blancos agarrando las gotas, miras hacia abajo a la computadora de tu bicicleta y ves la figura hacer clic hasta 70 kmh. Oh sí, realmente estás volando ahora. Pero antes de que puedas ganar más velocidad, la señal de tráfico señala un cruce más adelante y aprietas los frenos para detenerte de manera segura.
Pero, ¿y si ese cruce no estuviera allí? ¿Qué pasaría si no hubiera obstáculos, curvas o perros deambulando por la carretera, y la pendiente fuera tan larga, suave y empinada como pudiera desear?
¿Qué tan rápido podrías ir entonces? Comencemos a responder esa pregunta mirando lo que te detiene.
La vida es una lata
‘Eso sería la velocidad terminal’, explica Rob Kitching, fundador del equipo aerodinámico en línea Cycling Power Lab. “En términos de ciclismo, este es el punto donde las fuerzas de frenado conjuntas de la resistencia aerodinámica y la resistencia a la rodadura igualan las fuerzas proporcionadas por la gravedad y la potencia de salida”.
La gravedad del impacto depende de la gravedad de la pendiente. "Si estableces la pendiente en infinito, en otras palabras, una pared, no habrá carga en los neumáticos ni en la estructura de la bicicleta", dice Ingmar Jungnickel, ingeniero de I+D de Specialized.
'Efectivamente, eso haría que ambos fueran redundantes y estarías s altando en paracaídas.'
O más técnicamente, 'paracaidismo de velocidad', donde el objetivo es lograr y mantener la velocidad terminal más alta posible. Tira a un humano de un avión boca abajo y alcanzará velocidades de hasta 200 kmh; la cabeza primero y estamos hablando de 250-300 kmh; la cabeza primero y el uso de ropa aerodinámica especializada permite velocidades de hasta 450 kmh.
'Pero eso no es andar en bicicleta, así que ignoremos eso y usemos una carretera real', continúa Jungnickel. Escaneando las calles del mundo, Baldwin Street en Dunedin, Nueva Zelanda, tiene el dudoso honor de ser la calle más empinada del planeta con 35-38°, dependiendo de a quién creas.
'En la pendiente de esta carretera, pero alargada más allá de su distancia de 350 m, suponiendo condiciones tranquilas y una potencia de salida de 400 vatios, un ciclista en posición de carretera podría alcanzar 89,48 mph [144 kmh], dice Jungnickel.
Eso es algo de velocidad, pero todavía está a casi 80 km/h del récord mundial de velocidad de descenso, establecido el año pasado por el francés Éric Barone cuando alcanzó los 223,3 km/h en la pista de velocidad de Chabrières cubierta de nieve en los Alpes franceses en 2015.
Entonces, ¿quizás para reducir la resistencia a la rodadura nuestra pendiente debería tener una plataforma helada? No necesariamente, según Jungnickel. ‘A estas velocidades, la resistencia del aire es de alrededor del 99,5 %.’
Eso se compara con alrededor del 50 % cuando se conduce a 12 kmh. La resistencia del aire aumenta cuanto más rápido conduces, entonces, ¿qué métodos debería emplear nuestro ciclista imaginario para alcanzar la velocidad máxima y desafiar la resistencia del aire?
Manténgalo aerodinámico
'Claramente, la posición es importante', dice Jungnickel. “Así que realicé cálculos con un corredor optimizado en la posición de contrarreloj y, utilizando nuestra analogía extendida de Baldwin Street, el corredor de 400 W podría alcanzar las 200 mph [322 kmh]”.
Cuando Jungnickel dice optimizado, está hablando del menú aerodinámico completo. Eso significa un casco en forma de lágrima y una posición en la que la parte trasera del casco fluya naturalmente hacia una espalda suave y aerodinámica.
Un mono ajustado también es imprescindible para reducir la resistencia del aire.
'De hecho, esto es vital', dice Rob Lewis del especialista en dinámica de fluidos computacional TotalSim. “El tipo de material, la ubicación de las costuras y el tratamiento de la superficie marcan una gran diferencia. Podrías estar hablando de una diferencia del 12 al 15 % en la resistencia aerodinámica entre un traje bueno y uno malo”.
Lewis también sugiere que subirse los calcetines tanto como sea posible es más eficaz desde el punto de vista aerodinámico que los botines, mientras que un agarre estrecho en esas extensiones del aerobar también reducirá ligeramente la resistencia.
También querrás tubos en forma de lágrima porque, como se indicó anteriormente, ayudan a reducir el coeficiente de resistencia aerodinámica (CdA). Esto cubre la capacidad de deslizamiento y el tamaño de un objeto más su área frontal.
La física dice que un objeto con un coeficiente de arrastre de cero en realidad no puede existir en la Tierra, todo tiene algún tipo de arrastre, pero los números pueden ser muy bajos.
Los manillares en forma de lágrima de una bicicleta de gama alta, por ejemplo, pueden registrar una cifra de 0,005. Eso es bastante aerodinámico.
CdA ejemplos de élites que utilizan manillares aerodinámicos pueden estar en la marca de 0,18-0,25, frente a los 0,25-0,30 de un buen atleta aficionado.
Esta cifra se vuelve aún más importante cuando se alinea con la potencia de salida. Cuando el profesional alemán Tony Martin ganó el Campeonato Mundial de Contrarreloj de 2011 en Copenhague, su potencia y resistencia aerodinámica (expresadas como vatios/m2 CdA) se calcularon como 2.089,
Esto se compara con 1943 de Bradley Wiggins en segundo lugar y 1725 de Jakob Fuglsang en décimo lugar.
'Todos los ciclistas pueden trabajar para mejorar esta cifra', dice Kitching. “Pero también es muy importante para las velocidades máximas la densidad del aire, que claramente es menos controlable”.
Subiendo a tomar aire
Al nivel del mar y a 15 °C, la densidad del aire es de alrededor de 1,225 kg/m²3. Sin embargo, factores como la temperatura, la presión barométrica, la humedad y la altitud afectan la densidad del aire, y la densidad se reduce cuanto más alto se está.
'Es por eso que ciclistas como Sam Whittingham van en alto cuando intentan batir récords de velocidad en tierra impulsados por humanos', agrega Lewis.
¿Y por qué Felix Baumgartner flotó en el aire de la estratosfera cuando s altaba en paracaídas a 1342 km/h en 2012?
Canadian Whittingham ha alcanzado una increíble velocidad de 132,5 kmh en llano, aunque todavía está por debajo del récord mundial de velocidad impulsada por humanos, registrado por su compatriota Todd Reichart en septiembre pasado.
Reichart dejó el resto a su paso, alcanzando una velocidad máxima de 137,9 kmh. Decimos "el resto" porque Reichart registró esa velocidad en el World Human Powered Speed Challenge en la ruta estatal 305 en las afueras de Battle Mountain, Nevada.
Fue el decimosexto año consecutivo que la competencia se llevó a cabo en Nevada, y eso se debe a dos factores clave: está a 1408 m sobre el nivel del mar, por lo que la densidad del aire es baja y el recorrido proporciona una zona de aceleración de 8 km que conduce a una trampa de velocidad de 200 m.
Ambos ayudaron a la velocidad máxima de Reichart, al igual que su vehículo: una bicicleta reclinada cubierta con carenados. "He realizado más cálculos de Baldwin Street", dice Jungnickel, "y con una bicicleta con carenado completo, la velocidad terminal sería de 369 mph [594 kmh]".
Sería aún mejor si pudiera hacer algo con los neumáticos, con Jungnickel afirmando que los neumáticos que sobresalen producen más resistencia que todo el barco.
'Además, con salidas de potencia extremas, eventualmente se encontraría con el máximo agarre que los neumáticos podrían obtener, que es una función de la carga aerodinámica', dice.
‘Luego llegas a un catch-22. Puede agregar spoilers para aumentar la carga aerodinámica, lo que agrega resistencia, lo que requeriría más potencia nuevamente (y así sucesivamente). Más allá de esto, no creo que ningún problema estructural sea un factor, ya que podrías construir la bicicleta más resistente con más material”.
Ahí lo tienes. Para alcanzar tu velocidad máxima de casi 600 kmh, encarga a Graeme Obree que te construya una bicicleta aerodinámica Beastie, dirígete a Nueva Zelanda, pide al consejo de Dunedin que extienda Baldwin Street a unos 10 km de largo y genere una potencia similar a la de Tony Martin. Sencillo…
