Lahat tayo ay nakipaglaban sa mga slope na 20%, 25%, kahit 30%. Ngunit gaano ba katarik ang isang kalsada bago ito hindi maakyat ng bisikleta?
Ito ay isang kakaibang bagay – ang aming paghahangad sa pagiging matarik. Karaniwang marinig ang mga sakay na ipinagmamalaki ang pagsakop sa mga Alpine cols na walang humpay na nagmamaneho pataas sa gradient na 20% sa ilang kilometro, o mga spike na hanggang 40% sa gitna ng hairpin.
Ngunit ang pag-alala na ang isang 100% gradient ay gumagawa lamang ng 45° slope – isang metrong patayo para sa isang metrong pahalang – tiyak na ang isang matarik na papalapit na 100% ay hindi imposibleng sumakay. Gusto ba?
Napagpasyahan naming hanapin ang mga eksperto para malaman.
Unahin ang mga bagay. Kapag sinabi namin ang 'pinakamatarik na gradient', hindi namin pinag-uusapan ang mga kakatwang spike na iyon sa matarik na kalsada, o ang patayong platform ng isang half-pipe.
Maaari lang naming isaalang-alang ang isang patuloy na sandal na maaaring subukan ng isang siklista sa kalsada para sa isang makatwirang tagal ng panahon.
Kakatwa, ang kapangyarihan ay hindi isang limitasyong salik sa pagharap sa pinakamatarik na pag-akyat, sabi ni Rhett Allain, propesor ng physics sa Southeastern Louisiana University at matagal nang blogger para sa Wired magazine.
‘Kung wala kang pakialam sa bilis, maaari kang umakyat sa anumang sandal na may napakakaunting lakas basta’t may sapat na alitan,’ sabi niya.
‘Halimbawa, makakakuha ka ng maliliit na maliliit na motor para magtaas ng napakabigat na karga kung gagamit ka ng sapat na pulley.’
Kung makakagawa ka ng tamang gear ratio sa iyong bike, kahit na may kaunting power output ay maaari kang umakyat sa anumang gradient – sa teorya.
Iba ang realidad. Ang ratio ng gear na nagbigay-daan sa iyong umakyat sa matarik na mga sandal ay mangangailangan sa iyo na paikutin ang iyong mga binti na parang baliw habang gumagapang lang pasulong. Malapit ka nang matumba.
Inilalagay ni Allain ang pinakamababang bilis na gusto mong abutin bilang bilis ng paglalakad, o humigit-kumulang dalawang metro bawat segundo. Sa pamamagitan ng kanyang mga kalkulasyon (na medyo napakagulo para talakayin dito), inilalagay niya ang maximum na incline para sa lakas na 422 watts sa bilis na 2m/s (4.5mph) bilang 40%.
Kaya 40% ang maaaring kung saan ang kapangyarihan ng tao ay nakatagpo ng katapat nito sa isang sandal – lampas pa rito ay maaari ka ring maglakad. Ngunit para sa atin na hindi gaanong interesado sa mga praktikalidad, at mas interesadong patunayan na hindi tayo maaaring talunin ng gradient, posibleng umakyat sa isang incline na higit sa 40% kung handa tayong maging mabagal.
Ang gusto nating malaman ay kung saang anggulo tayo pipigilan ng mga batas ng pisika sa pag-akyat anuman ang ating power output o gear ratio.
Pagbabalanse ng mga priyoridad
Kung sasakay tayo sa burol na pabilis nang pabilis, darating talaga ang punto na tatalikod na lang tayo.
'Kung kukuha ka ng bisikleta bilang tatlong punto, ang sentro ng masa at ang dalawang contact point [ang mga gulong], kung gayon kung ang vertical axis ng sentro ng masa ay lalampas sa alinman sa dalawang contact point na iyon, ang bisikleta ay mag-tip, ' sabi ni Allain.
Keith Bontrager, isang pioneer sa papel ng center of gravity [CG] sa bike fit, ay nagpapaliwanag, ‘Hindi simpleng hanapin ang CG ng rider sa pamamagitan ng mekanikal na paraan.’
Ngunit inilalagay niya ang CG ng isang climbing rider sa isang linya na ‘2-3cm sa likod ng pedal spindle sa posisyon ng pedal ng alas nuebe’.
Sa pamamagitan ng aming sariling (medyo hindi makaagham) na mga kalkulasyon, inaakala namin na ang karaniwang sakay, na nakaupo nang normal, ay magkakaroon ng CG na humigit-kumulang 58cm sa unahan at 120cm sa itaas ng punto kung saan ang gulong sa likuran ay dumampi sa kalsada.
Ngayon, para malaman ang punto kung saan mahuhulog ang rider pabalik, kailangan nating gumawa ng kaunting trigonometry. (Kung interesado ka: angle of incline=90 – (Tan-1 (taas ng CG ÷ rear wheel to horizontal CG).
Mula doon, nakuha namin ang sagot ng isang tipping point na 25.8°, o 48%. Kaya ayun, ang ganap na pinakamatarik na gradient ay isang maliit na 48%. O ito ba?
Kapag naging matarik ang anggulo, malabong maupo ka nang 'normal'. Ang sabi ni Bontrager, 'Pinipigilan ng isang rider ang pagtagilid sa pamamagitan ng pagsandal sa napakatarik na pag-akyat. Karaniwan ito para sa mga rider ng MTB.’
Kaya muli kaming nagkalkula batay sa isang rider na pinalawig sa mga bar hangga't maaari, at nakakita kami ng bagong maximum na incline na 41°, o 86.9%.
Siyempre, ang paghilig sa malayo sa isang incline ay mag-aalis ng ilang traksyon mula sa likurang gulong, na posibleng maging sanhi ng pag-slide ng bike nang may alarma sa gilid ng burol. Na naghahatid sa atin sa pangunahing paghihigpit sa ating paghahanap para sa pagiging matarik: traksyon.
Slip sliding away
Para maka-move on ng bike, kailangan mo ng friction para labanan ang paggalaw ng gulong. Habang tumataas ang incline, bumababa ang friction habang ang dalawang ibabaw ay pinagtulak nang hindi gaanong matindi ng gravity. C
hristian Wurmbäck, product manager para sa Continental, ay nagsabi, ‘Sasabihin kong ang pagkakahawak ng gulong ang unang mabibigo sa isang napakatarik na sandal.’
Ngunit ang paghahanap ng eksaktong tipping point ay nakakalito. Upang magsimula sa, kailangan nating malaman ang koepisyent ng friction para sa isang gulong - mahalagang kung gaano ito kadikit.
Hindi iyon madaling matukoy, gaya ng ipinaliwanag ni Wurmbäck: ‘Hindi mo talaga masasabi. Depende ito sa ibabaw, kung ito ay basa o tuyo. Ang ideya na mayroong isang numero na nagbibigay ng teoretikal na pagkakahawak para sa lahat ng kundisyon – hindi talaga ito umiiral.’
Kaya habang ang katotohanan ay maaaring mas kumplikado, ang mga pagtatantya para sa koepisyent ng friction para sa purong goma sa tarmac ay nag-iiba mula 0.3 sa basang kongkreto hanggang 0.9.
Ang kalkulasyon ni Propesor Allain, batay sa tinantyang koepisyent ng friction na 0.8 (na inilalarawan niya bilang ‘optimistic’) ay naglalagay ng pinakamataas na anggulo na matitiis ng traksyon ng gulong sa 38.7°, o humigit-kumulang 80%.
Nawala ang iyong pagkakahawak
Sa 80% na ginagawang ang traksyon ng mga gulong ang unang punto ng pagkabigo, ngunit maaari pa rin itong isang labis na pagtatantya ng posibleng matarik. Ang coefficient na 0.8 ay umaasa sa ideya ng isang all-rubber na gulong, na bihira.
Wurmbäck ay nagsabi, ‘Gusto naming maging mas matigas at mas matagal ang gulong kaysa sa purong goma. Kung sobrang tigas ng gulong mo, hindi rin ito dumidikit sa kalsada.’
Higit pa rito, ang mga incline na higit sa 30% ay kadalasang nangangailangan ng konkretong paving kaysa sa tarmac, kung saan ang mga pagtatantya para sa coefficient ng friction na may goma ay mas malapit sa 0.6 kapag gumagalaw.
Ibalik ang figure na iyon sa equation ni Allain, maaaring mabigo ang traction sa 60%. Iyon ay nang hindi nakikibahagi sa mga kumplikado ng pamamahagi ng timbang sa pagitan ng mga gulong dahil sa radikal na posisyon sa pag-akyat na dapat gamitin ng isang rider.
Sabi ng Wurmbäck, ‘May mga paraan para pataasin ang friction – tulad ng paglalagay ng pandikit sa ibabaw. Ngunit sa mas praktikal na mga termino, gusto mo ng mainit na gulong at mainit na ibabaw, sa isang mainit na araw, na may mas kaunting inflation ng gulong na may malawak na gulong.’
Gayundin ang coefficient mayroon ding surface area, na nilikha ng profile ng gulong, upang isaalang-alang. Ngunit malamang na kailangan namin ng isa pang pares ng mga pahina upang makalmot ang ibabaw ng isang iyon.
Kaya marami, pabagu-bagong mga salik ang gumaganap ng papel sa paglilimita sa tirik ng pinakanakapangingilabot na cycle climb. Ngunit kung ang iyong gearing, power at radical climbing position ay nagpapahintulot sa iyo na pumunta sa hilaga ng isang 60% gradient, maaari mong asahan na ang iyong traksyon ay magpapababa sa iyo anumang segundo.
Maliban na lang kung may hawak kang palayok ng pandikit.
