Существует ли простой способ измерения, регистрации и использования сопротивления ветра или попутного ветра?

11

С тех пор как я переехал в новый офис, где мои поездки немного дольше, я одержимо записывал свой цикл на работу, надеясь увидеть постепенное улучшение. (NB Я сохранил их на Strava, но вы должны быть участником, чтобы увидеть что-то, кроме сводной страницы). Похоже, что любое увеличение пригодности не является доминирующим фактором, ветер. Мы знаем, что сопротивление ветра оказывает огромное влияние, но есть ли способ включить его в мои данные? Как я могу измерить, записать или просто отметить скорость ветра во время поездки и каким-то образом учитывать ее при расчете производительности каждый день?

dumbledad
источник
4
Ваш вопрос об измерении ветра, или это действительно об измерении улучшений производительности в присутствии ветра, который запутывает измерение? То есть, есть анемометры, которые могут измерять и регистрировать ветер, но это не вопрос, связанный с велосипедом.
Р. Чунг
Оба на самом деле. Существуют ли анемометры (новый термин для меня), которые можно установить на велосипеде?
Дамблдад
2
Есть, но они имеют ограниченную полезность, потому что тогда вам нужно «вычесть» вашу скорость относительно указанной скорости воздуха, чтобы получить чистую скорость ветра. Но так как вы в основном заинтересованы в учете скорости ветра, чтобы получить лучшее представление о приросте производительности, есть другие способы измерить это. Я буду работать над ответом.
Р. Чунг
Я использую Garmin Forerunner 910XT, так что я знаю скорость, хотя мне нужно было поработать, чтобы вычитать. С нетерпением жду ответа, спасибо
Дамблдад
Не имеет отношения к делу, но вы можете присоединиться к клубу SE Strava по
Criggie

Ответы:

11
  1. Можно утверждать, что только время, которое требуется вам, чтобы добраться из точки А в точку Б, является совершенно хорошим показателем улучшения (то же самое со средней скоростью)

    Как вы говорите, на это влияет ветер, а также множество других факторов - светофор, погода (ветер, мокрые дороги, снег и лед и т. Д.)

    Однако, если вы не удивительно повезло или удивительно повезло, эти переменные будут в значительной степени усреднить по времени .. Например , встречный ветер на пути станет попутным ветром на обратном пути (или ветреный день последовал спокойный день, или преобладающие ветры меняются в течение года)

    Также стоит помнить, что прошедшее время будет зависеть не только от негативных факторов, но и от положительных моментов, таких как навыки управления велосипедом, уверенность в поворотах, уверенность в разработке других транспортных средств и т. Д.

    Суть в том, что вы не должны судить об улучшении физической формы на основе конкретных поездок («сегодняшняя поездка заняла на 2 минуты больше времени, чем вчера»), а вместо этого смотреть на тенденции во времени. Например, вот график средних скоростей для всех поездок в течение моего первого года «правильной» езды на велосипеде:

    Средняя скорость с течением времени

    Изо дня в день нельзя было увидеть какого-либо улучшения скорости, на него сильно влияли такие факторы, как местность, но со временем наметилась четкая тенденция.

  2. Скорость и время сами по себе не являются хорошим показателем пригодности

    Выходная мощность, измеренная устройством, таким как измеритель мощности Quarq, PowerTap или SRM, является гораздо более представительной.

    Помимо подверженности внешним воздействиям, увеличение скорости становится экспоненциально сложнее. Переход от 10 км / ч в среднем до 20 км / ч намного проще, чем переход от 20 км / ч в среднем до 30 км / ч (а затем от 30 до 40 еще сложнее)

    Частично это связано с тем, что сопротивление воздуха примерно увеличивается с кубом вашей скорости ( (ground speed)*(air speed)^2) - другими словами, сопротивление воздуха увеличивается экспоненциально по сравнению с вашей скоростью

    Я бы предположил, что другая часть заключается в том, что увеличение вашей выходной мощности становится экспоненциально сложнее, чем ближе вы находитесь к своему «генетическому пределу» (например, увеличить вашу постоянную мощность в течение 1 часа со 100 Вт до 200 Вт гораздо проще, чем с 200 Вт до 300 Вт, увеличивая от 300 Вт до 400 Вт требует гораздо больше обучения)

    Что означает весь этот бессмысленный вздор о ваттах и ​​показателях?

    Если вы посмотрите на мой график средней скорости, то в течение первых нескольких месяцев среднее увеличение значительно (легкое увеличение на 10 км / ч -> 20 км / ч), тогда скорость кажется плато, несмотря на то, что я увеличивал физическую форму за это время ...

    Именно здесь измерители мощности становятся особенно полезными: он более непосредственно измеряет полезную метрику пригодности, особенно то, насколько сильно вы можете крутить педали в течение заданной продолжительности.

    Я купил измеритель мощности в начале декабря 2012 года, где линия средней скорости довольно ровная. Я знал, что с тех пор я вырос в фитнесе, но средняя скорость не отражает этого.

    Кривая мощности от лучших усилий намного лучше отражает мое улучшение, чем средняя скорость:

    Кривая мощности лучших усилий

    Как вы можете видеть, несмотря на незначительное увеличение средней скорости, моя 1-часовая мощность с максимальным усилием увеличилась с 197 Вт до 254 Вт, что является существенным изменением (деление на 60 кг и использование легко интерпретируемой схемы «Вт на кг» , это увеличение от "умеренного" до "очень хорошего")

    Измерители мощности дают отличные измерения, но они дороги.

  3. Существуют способы измерения скорости ветра на велосипеде, но не по причинам, которые вы описываете

    iBike продает несколько версий велосипедного компьютера, который измеряет скорость ветра.

    Он продается по двум причинам, во-первых, для оценки выходной мощности без измерителя мощности (iBike Newton довольно дорогой, но дешевле, чем измеритель мощности прямого действия, такой как Quarq, PowerTap и т. Д.)

    Вторая причина - если у вас есть измеритель мощности, он может использовать выходную мощность, скорость относительно земли и скорость ветра для оценки аэродинамического сопротивления (поскольку ваша скорость на ровной местности в основном основана на выходной мощности, деленной на аэродинамическое сопротивление)

DBR
источник
4
Очень хорошо. Два небольших исправления: во второй части сопротивление воздуха зависит от квадрата скорости воздуха. Следовательно, мощность, необходимая для преодоления этого сопротивления воздуха, приблизительно зависит от куба скорости (фактически, (скорость относительно земли) * (скорость воздуха) ^ 2). И ветер не всегда компенсирует один и тот же маршрут. Ветер часто имеет характер, определяемый географией и временем года, и скорости ветра следуют за распределением Вейбулла, так что, например, вы можете столкнуться с более сильными встречными ветрами днем, чем попутными утром.
Р. Чунг
1
Я могу ручаться за ветры, не отменяющие - у моего коммутирующего обычно есть низкий утренний попутный ветер (5 миль в час) и намного более сильный попутный ветер встречного ветра (15-20 миль в час). В некоторые дни утром я даже получаю встречный ветер, который днем ​​переходит в другой. Пока что мне не повезло с попутным ветром в обоих направлениях.
Джонни
Во многих прибрежных районах есть морские бризы, поэтому, если вы едете перпендикулярно побережью, у вас, как правило, будет встречный ветер в обоих направлениях или попутный ветер в обоих направлениях. По этой причине большую часть лета я получаю встречный ветер.
Móż
6

Короче нет.

На самом деле вам лучше измерять мощность с помощью powertap, SRM или подобного эргометра. Это дает вам показатель вашей физической работоспособности, который является абсолютным. Таким образом, ваша скорость зависит от выходной мощности, эффективности цепи, сопротивления ветра, сопротивления, сопротивления шин, дорожного покрытия, атмосферного давления и уклона. Почти невозможно измерить все эти отдельные факторы, хотя у нас есть хорошие приближения .

Сила, которую вы производите, является основой всех этих уравнений, поэтому измерение влияющих факторов не только сложно, но и даст вам неточную картину ваших физических показателей.

Джон Най
источник
1
На самом деле, мы можем измерить все эти отдельные факторы. Однако измерить их все сложно или дорого, и вопрос ОП заключался в том, существует ли «простой способ» сделать это. Я изо всех сил пытался написать простой ответ на простой вопрос, но ваш короткий ответ превосходит длинный (и растущий) ответ, над которым я работал, поэтому я собираюсь поднять ваш голос и отменить мой.
Р. Чунг
3

В зависимости от того, где вы живете, ветер может быть очень непредсказуемым и переменчивым. Я использую погоду Google (в Google «скорость ветра», а затем нажимаю «ветер»; в некоторых мобильных браузерах это, видимо, не сработает), чтобы получить общее представление о том, какими будут ветра в течение дня. Тем не менее, я обнаружил, что даже это может быть ужасно неточным, если вы едете в холмистой местности. По моему опыту, направление ветра может меняться на 90 градусов между долинами и грядами, и даже может поворачиваться на 180 градусов по ходу езды, то есть я начинаю с хорошего попутного ветра, а затем на полпути я сталкиваюсь с головой ветер.

Поскольку вы ездите на работу, я бы не рассчитывал на встречный ветер в одном направлении, а в другом - на попутный ветер. Это будет во многом зависеть от того, где вы находитесь, но по моему опыту это часто не так.

Когда я катаюсь, я склонен искать флаги по пути, чтобы определить направление и грубую скорость ветра. Это позволяет мне приблизительно оценить, каков ветер, и если вы хотите, вы можете записать их по пути и записать их в журнал, когда у вас будет возможность. Недостаток, который я обнаружил, заключается в том, что часто я начинаю зависеть от флага в определенном месте, а затем внезапно его снимают.

Упоминается анемометр, установленный на велосипеде, но одна из проблем заключается в том, что он не учитывает ваш профиль катания. Если вы едете в аэродинамическом положении, а затем переключаетесь в положение стоя, чтобы подняться на холм, даже при одинаковой скорости и направлении ветра вы столкнетесь с различными силами ветра. Я не думаю, что вычитание вашей скорости было бы большим делом, но вам понадобится какой-то датчик, чтобы попытаться определить, где вы сидите, стоите, сгорбились и т. Д., И это может быть сложно и подвержено ошибкам или наименее утомительный.

Поскольку вы используете Strava, вы можете попытаться учесть влияние ветра на уровень физической подготовки и производительности, чтобы воспользоваться преимуществами сегментов Strava. Разбейте свою поездку на более мелкие кусочки, используя свои знания о том, как проехать маршрут, прежде чем решить, каковы оптимальные сегменты. Это уже может быть сделано для вас в местах. Если вас беспокоит наличие большого количества сегментов, вы можете сделать их приватными, чтобы они сравнивали только вашу производительность с самим собой. Тогда идея состоит в том, чтобы сконцентрировать свои усилия на сегменте (сегментах), которые имеют самый благоприятный ветер в течение дня. Вы не сможете сравнивать весь свой маршрут каждый день, но в зависимости от условий вам, возможно, не захочется каждый день сильно напрягаться.

Майкл
источник
2

iBike - это измеритель мощности, который использует то же мышление, что и вы. Вместо того, чтобы измерять силы, производимые вашими ногами, он рассчитывает мощность на основе скорости, градиента и сопротивления ветра. Таким образом, вы получаете измерения мощности, в которых учитывается сопротивление ветра, а также гравитация и другое сопротивление. см. http://ibikesports.com/how_iBike_works.html

По сравнению с другими измерителями мощности, это выглядит довольно хорошая дешевая альтернатива, но она все еще не дешевая.

imel96
источник
Да, iBike (и другие измерители мощности для велосипедов) обсуждались в этом ответе bicycles.stackexchange .
Р. Чунг