FondoLab

Neutrale wagen · Daler

Snelheid in de afdaling

De snelheid waarnaar je in een afdaling uitrolt zonder te trappen, en wat je houding waard is.

Jouw getallen
Fijnafstelling

Verstandige standaardwaarden; pas ze aan als je beter weet.

Gratis, zonder account, er wordt niets bewaard. Je getallen staan in de adresbalk, dus je kunt een uitkomst bewaren als bladwijzer of delen.

Snelheid in de afdalingFondoLab

75

km/u

Tijd
8:01
Luchtweerstand
0,222
T.o.v. rechtop
+8 km/u

In een afdaling van 7,0% rol je uit naar zo'n 75 km/u zonder te trappen (rug omlaag, handen in de beugel).

Bochten en voorzichtigheid houden de meeste renners hier ruim onder: de normale daalstijl van koersplanning gaat tot 65 km/u. De tijd gaat ervan uit dat je vanaf het begin op topsnelheid bent.

De houdingen vergeleken over 10,0 km
HoudingCdAkm/uTijd
Rechtop zitten0,277678:58
Rug vlak0,236738:16
Rug omlaag, handen in de beugel0,222758:01

Hoe we hieraan komen

De formule met jouw getallen erin, en daarna elke constante die we gebruikten en waar die vandaan komt.

De berekening

  1. Renner en fiets: 80,5 kg
  2. Luchtweerstand: 0,222 m² in deze houding, aangepast aan 72 kg
  3. Luchtdichtheid: 1,068 kg/m³ op 1000 m en 20 °C
  4. Op topsnelheid is de duw van de zwaartekracht gelijk aan lucht en rollen: m × g × sin θ = ½ × ρ × CdA × v² + m × g × Crr × cos θ

De getallen en hun bronnen

Een getal met FondoLab-standaard is ons eigen oordeel, geen uitkomst van een studie; dat zeggen we liever dan dat we gezag lenen.

GetalWaardeOnderbouwing
Luchtweerstand in de afdaling rug omhoog 0,277 · rug vlak 0,236 · rug omlaag, handen in de beugel 0,222 m², aangepast aan je gewicht Simulaties, gecontroleerd in een windtunnel, voor een renner van 72 kg op het zadel. Houdingen op de bovenbuis waren sneller, maar de auteurs vonden houdingen met het gewicht over beide wielen veiliger, en die bieden we aan. Aangepast aan je gewicht zoals in het rennersprofiel. [1][2]
Vermogen en snelheid rollen + zwaartekracht + luchtweerstand, min verlies in de aandrijving Het gangbare model voor vermogen op de weg, dat gemeten vermogen voorspelde met een standaardfout van 2,7 W. We laten de kleinste termen weg, de wiellagers en de energie om de wielen op snelheid te brengen, en rijden elk stuk op een constante snelheid. [3]
Luchtdichtheid luchtdruk van de standaardatmosfeer op de hoogte van de weg, temperatuur uit de voorspelling De gaswet: ijlere lucht op hoogte en in de hitte betekent minder luchtweerstand. Zonder voorspelling nemen we ook de temperatuur van de standaardatmosfeer. Luchtvochtigheid scheelt minder dan 1%, dus die laten we weg.
FondoLab-standaard
Rolweerstand uit bandenspanning Crr = 0,1071 × kPa^−0,477, tussen 1,5 en 12 bar Afgeleid uit uitrolmetingen met één band op een gladde binnenvloer. Echte wegen zijn ruwer en moderne banden verschillen, dus zie het als beginpunt: weet je de Crr van je banden, vul die dan in. [4]
Afdalen voorzichtig 55 km/u, 17° helling · normaal 65 km/u, 22° · zelfverzekerd 75 km/u, 27°; remmen 3 m/s² De snelheid die een bocht toelaat volgt uit de straal en hoe ver de renner helt: tan(hellingshoek) = v² ÷ (g × straal). We lezen de straal van elke bocht elke 25 m uit het parcours en remmen er op tijd voor. De topsnelheden, hellingshoeken en het remmen zijn FondoLab-standaarden. [5]

Bronnen

De bronnen zijn Engelstalig, en onze aantekeningen erbij ook.

  1. Blocken B, van Druenen T, Toparlar Y, Andrianne T (2018). Aerodynamic analysis of different cyclist hill descent positions. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 181:27–45. doi:10.1016/j.jweia.2018.08.010

    Computer simulations (CFD) validated with wind-tunnel tests · One rider (183 cm, 72 kg), 3D-scanned in 15 positions; quarter-scale models in the wind tunnel, legs and wheels not moving, still air, smooth clothing. · Door ons gelezen: Full text (open access)

    Drag area (CdA) of rider and bike in descent positions, for a steep, straight descent where the rider does not pedal or steer hard:

    • Sitting on the saddle: back up 0.277 m², back horizontal 0.236, back down with hands on the drops 0.222, back down with forearms on the bar ("puppy paws") 0.214, elbows on the bar 0.258.
    • On the top tube: the "Froome" position 0.233; the fastest, sitting at the rear of the top tube with the torso flat and head down, 0.201. The "Pantani" position behind the saddle 0.212.
    • The back-up position had 38% more drag area than the fastest. Results were nearly the same at 54, 72 and 90 km/h.

    The authors' choice where pedalling and steering are needed: back down with hands on the drops, or back horizontal. Positions with weight more evenly over both wheels are safer. Limits: one body shape, no crosswind, no pedalling.

  2. Heil DP (2002). Body mass scaling of frontal area in competitive cyclists not using aero-handlebars. European Journal of Applied Physiology 87(6):520–528. doi:10.1007/s00421-002-0662-9

    Cross-sectional measurement study · 21 competitive male cyclists (mean 74 kg, 1.82 m, 24 years), photographed on their own bikes on stem, hoods, drops and aero positions with drop handlebars. · Door ons gelezen: Abstract

    Projected frontal area grows with body mass, but less than in proportion to it:

    • The body's frontal area scaled with body mass to the power 0.720.
    • Rider and bike together scaled with body mass to the power 0.594.

    So a rider twice as heavy does not present twice the frontal area. The study measured frontal area from photos, not drag; drag area also depends on the drag coefficient, which the study did not measure.

  3. Martin JC, Milliken DL, Cobb JE, McFadden KL, Coggan AR (1998). Validation of a mathematical model for road cycling power. Journal of Applied Biomechanics 14(3):276–291. doi:10.1123/jab.14.3.276

    Validation study (model against measured road power) · Road cycling on a flat course with a bicycle-mounted power meter, itself validated against a laboratory ergometer. · Door ons gelezen: Abstract

    Derived a mathematical model of the power needed to ride a road bike, determined each of its parameters, and compared its predictions with power measured on the road.

    • Measured power was highly correlated with the model's (R² = 0.97) and not different from it.
    • The standard error between modelled and measured power was 2.7 W.

    The model is the standard one for road cycling, used by later pacing studies such as Atkinson et al. (2007). We have read the abstract only, so the terms we use are listed on the method page in our own words, not attributed to the paper beyond its validation.

  4. Grappe F, Candau R, Barbier B, Hoffman MD, Belli A, Rouillon JD (1999). Influence of tyre pressure and vertical load on coefficient of rolling resistance and simulated cycling performance. Ergonomics 42(10):1361–1371. doi:10.1080/001401399185009

    Field measurement study (coasting deceleration) · One rider and bike coasting in a level indoor hallway, at five tyre pressures and four loads. · Door ons gelezen: Abstract

    The coefficient of rolling resistance (Crr) fell as tyre pressure rose, following Crr = 0.1071 × P^−0.477 with P in kPa (r² = 0.99):

    • 150 kPa (1.5 bar): Crr 0.0101
    • 1200 kPa (12 bar): Crr 0.0038, 62% lower

    Carrying 15 kg more raised Crr by about 11% (0.0035 to 0.0040).

    These numbers come from one tyre on a smooth indoor floor. Rough roads, and tyres of other widths and constructions, give other values; the relationship with pressure is what carries over.

  5. Sakai D, Uchida N, Enomoto S, Iwata S, Kawakami Y, Wesugi S (2020). Improving Road Bike Leaning Skills on Downhill Corners (Developing a System for Detecting Curvature Change Points and the Angle of a Road Bike while Riding). Proceedings 49(1):153 (13th Conference of the International Sports Engineering Association). doi:10.3390/proceedings2020049153

    System development with a small field test (conference paper) · One expert rider on a campus downhill with corners of 30 and 50 m radius, speed held at about 25 km/h by an automatic brake, three runs. · Door ons gelezen: Full text (open access)

    Describes downhill cornering as three skills: anticipating hazards and judging the situation, controlling the bike's lean, and controlling speed.

    • The theoretical lean angle for a corner follows from speed and radius: tan θ = v² / (g R).
    • The expert's measured lean followed the theoretical lean reasonably well, and he started leaning about 5 m before the start of the corner.
    • An earlier study by the same group found that some beginners leaned their bikes more than the expert in the same corners, which the authors link to tyre slips and falls.

Lees meer: Sneller en veiliger afdalen: houding, bochten en kou

In een afdaling is je houding meer waard dan je watts. Welke houding de meeste luchtweerstand scheelt, waar je tijd wint, en waarom je een jack meeneemt.

Voor je koers

Koersplanning: deze natuurkunde op je eigen parcours, met de wind en lucht van de wedstrijddag

Meer rekenhulpen

Alle rekenhulpen