p O ciclista britânico Neil Campbell estabeleceu recentemente um novo recorde de "bicicleta mais rápida em um turbilhão" dos homens, "atingindo impressionantes 280 km por hora. p Este recorde envolve colocar um ciclista em velocidade na esteira de um veículo de reboque, em seguida, soltando a bicicleta e cronometrando o ciclista ao longo de uma distância de 200m. O recorde geral é de 296 km por hora, ambientado em setembro de 2018 por Denise Mueller-Korenek, que foi rebocado por um dragster em Bonneville Salt Flats, em Utah.

p Mas até que ponto essas altas velocidades de ciclismo podem ser atribuídas ao desempenho humano? É preciso um atleta supremo para manter essa velocidade após o lançamento, ou o veículo está realmente fazendo todo o trabalho duro? E se, isso significa que registros ainda mais rápidos são possíveis?

p Ao considerar o fornecimento e a demanda de energia envolvidos no novo histórico masculino de Campbell, podemos começar a apreciar as contribuições relativas do homem e da máquina. Para este registro, a energia vem tanto da combustão de combustível do carro quanto da força humana.

p A potência necessária para manter uma determinada velocidade depende da força resistiva agindo contra o movimento para frente do ciclista. Em um curso plano a uma velocidade constante, existem dois componentes principais:

• resistência aerodinâmica, também conhecido como resistência aerodinâmica
• resistência ao rolamento, que cobre amplamente o atrito entre as rodas e a estrada, o atrito nos rolamentos da roda, e a eficiência da transmissão de força dos pedais através da corrente até as rodas.

p Crucialmente, a resistência aerodinâmica aumenta com o quadrado da velocidade do ar, o que significa que aumenta muito rapidamente à medida que a velocidade aumenta. Resistência ao rolamento, Enquanto isso, aumenta linearmente com a velocidade, o que significa que aumenta muito menos rapidamente à medida que a velocidade aumenta.

p Benjamin Thiele, engenheiro líder de sistemas da Monash Human Power Team na Monash University, explica assim:"Basicamente, se você quiser pedalar rápido e tiver a opção de excluir uma das forças resistivas da física, seria sensato remover o componente aerodinâmico. "

p Para colocar isso em contexto, no ciclismo de pista de nível de elite (onde obviamente não há carros para se esconder atrás!), o arrasto aerodinâmico normalmente é responsável por cerca de 95% da força resistiva total.

p Assim, o veículo de reboque na tentativa de recorde de Campbell o ajudou de duas maneiras cruciais. Primeiro, isso o colocou em dia, reduzindo assim seu gasto de energia durante a aceleração.

p Segundo, o acessório de turbilhonamento do carro (basicamente um cruzamento entre um spoiler e uma barraca, atrás do qual Campbell se posicionou durante o passeio) removeu muito da resistência aerodinâmica que de outra forma se tornaria intransponível em velocidades tão vertiginosas.

p Andando na esteira do veículo, o piloto experimentará baixas velocidades relativas do vento e baixa resistência aerodinâmica. Na verdade, se o piloto estiver posicionado corretamente, o fluxo de ar na esteira do carro pode realmente gerar uma força aerodinâmica propulsora - efetivamente, o veículo "arrasta" um pouco de ar atrás dele, e o cavaleiro pode ser sugado junto com ele.

p E quanto às demandas físicas de manter essa velocidade após a liberação do reboque? Isso depende principalmente do tamanho da engrenagem que está sendo usada, e da resistência ao rolamento que precisa ser superada. Pelos meus cálculos, e assumindo que o arrasto aerodinâmico atrás do carro de reboque é insignificante, atingir 300 km por hora (o próximo grande marco para os recordes masculinos e femininos) exigiria que o piloto mantivesse uma potência de 600-700 watts durante os 2,4 segundos que levaria para atravessar a armadilha do tempo de 200m.

p Isso parece alcançável o suficiente, dado que os pilotos do Tour de France podem colocar mais de 1, 000W por um minuto inteiro ou mais.

p Portanto, o veículo de reboque é realmente o fator crucial, ao invés do desempenho físico do piloto. Na verdade, se o motociclista saísse do turbilhão depois de ser rebocado até 300 km por hora, a demanda de energia para manter essa velocidade seria da ordem de 100 quilowatts - aproximadamente o desempenho de uma motocicleta de alta potência!

p E quanto aos registros de ciclismo sem assistência?

p Dada a importância crucial de superar o arrasto aerodinâmico, não é nenhuma surpresa que as equipes de ciclismo de elite investem tanto em pesquisa e desenvolvimento de aerodinâmica.

p Na verdade, a aerodinâmica das bicicletas convencionais e as posições de pilotagem estão longe de ser ideais. Isso fica evidente quando comparamos as velocidades alcançadas em bicicletas convencionais com as de um "veículo de tração humana reclinado com carenagem". Esta é uma bicicleta modificada na qual o ciclista se deita em posição reclinada, com os pedais na frente, dentro de uma cobertura aerodinâmica chamada de carenagem.

p O recorde de velocidade para tal veículo em uma distância de 200 m atualmente é de 144 km por hora. Isso é cerca de duas vezes mais rápido do que as velocidades de pico alcançadas durante sprints de velódromo em uma bicicleta de trilha convencional.

p David Burton, gerente da instalação de pesquisa do túnel de vento da Monash University, diz que o ciclismo de elite "já esgotou as possibilidades de ganhar vantagem competitiva por meio da aerodinâmica, "dadas as regras e restrições do esporte em termos de design de equipamento e posição do piloto.

p Mas ele acrescenta que ainda existem alguns caminhos de pesquisa de alta tecnologia para melhorar o desempenho, incluindo "técnicas de teste experimentais avançadas e simulações numéricas altamente resolvidas dos campos de fluxo ao redor dos ciclistas."

p Como vimos acima, provavelmente ainda há potencial para velocidades ainda maiores quando se trata de ciclismo assistido por turbilhonamento. Eu sugiro que está dentro do reino do desempenho humano de nível de elite atual atingir velocidades próximas a 400 km por hora quando envolvido na esteira de um veículo.

p Talvez o desafio, em última instância, se torne psicológico:alguém ousaria tentar? p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.