Qu'est-ce qui causerait une résistance variable à l'air un jour sans vent?

Je me rends régulièrement au travail. Je trouve que certains jours où il n'y a pas de vent perceptible, j'ai l'impression qu'il n'y a presque aucune résistance à l'air et que c'est si facile de rouler à grande vitesse. Il est également relativement calme sans que le vent rugisse dans mes oreilles.

Les autres jours où il n'y a pas de vent perceptible, j'ai l'impression de rouler en soupe. Il est vraiment difficile d'accélérer et l'air est assez bruyant à mes oreilles.

J'ai discuté avec mes collègues et ils disent souvent qu'ils ont le même effet les mêmes jours que ceux que j'ai observés. Bien qu'ils voyagent également dans la même direction que moi, je ne peux donc pas exclure un très léger vent de face provoquant la différence perçue.

Explications possibles:

• Il y a un léger vent arrière ou de face ces jours-là.
• Les jours où je suis plus reposé ou énergique, j'ai l'impression que la conduite est relativement facile.

Y a-t-il d'autres explications qui pourraient contribuer? Humidité élevée ou zones de haute pression?

TLDR; en supposant que mes calculs ci-dessous sont corrects, il y a une augmentation d'environ 10% de la résistance de l'air entre les jours chauds et humides et les jours frais et secs. Ajoutez un vent arrière ou un vent de face léger mais imperceptible, et il est concevable que vous puissiez ressentir une différence de vitesse de croisière de 4 à 5 mph entre deux jours.

La résistance à l'air est la force principale qu'un cycliste doit surmonter à des vitesses de croisière typiques. Selon une calculatrice en ligne , en supposant un vélo de route typique, une position de conduite détendue et une vitesse de croisière de 18 mph, 75% de la puissance d'un cycliste est utilisée pour surmonter la traînée.

Selon votre profil, vous vivez à Melbourne, AU, qui est essentiellement au niveau de la mer. À l'aide d'une autre calculatrice en ligne , la densité de l'air à 50˚ et 0% d'humidité est de 1,24 kg / m³. Lorsqu'il fait 90 ° et 100% d'humidité, la densité de l'air est de 1,13 kg / m³. Ainsi, lors d'une journée froide et sèche, la résistance à l'air augmente d'environ 10% par rapport à une journée chaude et humide.

Selon l'équation de traînée,

la force de traînée évolue linéairement avec la pression de l'air. Une densité 10% plus élevée équivaut à une force 10% plus élevée nécessaire pour surmonter la traînée. La puissance instantanée est déterminée par l'équation

En supposant une puissance de sortie constante, et 75% de cette puissance est consacrée à surmonter la résistance à l'air, vous vous retrouvez avec une réduction d'environ 7% (1 / 1,075) de la vitesse globale. Nous avons commencé avec une vitesse de croisière de 18 mph, donc de manière simplifiée votre vitesse par temps froid et sec serait de 93% à 18 mph, soit 16,75 mph. Je dirais que c'est suffisant pour le remarquer.

Bien sûr, il semble peu probable que ces deux jours se déroulent étroitement. Mais si vous comparez une balade de midi juste avant ou après une tempête à une balade de fin de soirée un jour sec quelques jours avant et / ou après, il est concevable que vous puissiez vous retrouver quelque part dans le stade approximatif d'une différence de 1 mph.

Cela dit, même un petit vent de face et un vent arrière peuvent faire une différence significative dans votre vitesse. Le site de Sheldon contient des graphiques montrant des tests en soufflerie. En particulier,

montre que lorsque l'angle du vent passe d'un vent de face à un vent arrière pour un vent de 5 mph, un pilote voyageant à une vitesse "normalisée" de 25 mph (en supposant qu'il n'y a pas de vent) passerait d'environ 22 mph à 28 mph. La différence de vitesse du cycliste lorsque les changements de vitesse du vent semblent être linéaires, donc extrapolant vers l'arrière, même quelque chose comme un vent de face de 2 mph par rapport au vent arrière provoquerait quelque chose comme une différence de 3 mph. C'est clairement perceptible. Étant dans une soufflerie, ces tests n'ont pas été effectués avec une résistance au roulement, donc 25 mph dans la soufflerie est probablement équivalent à notre hypothèse précédente de 18 mph sur les routes extérieures.

Si vous combinez les effets et comparez une balade en fin de soirée par temps sec avec un léger vent de face à une balade en début d'après-midi par une journée humide avec un léger vent arrière, vous pourriez peut-être avoir une différence de 4 à 5 mph entre les deux jours. C'est énorme.

Les jours de forte humidité, l'air a moins de masse en raison de plus de H2O, ce qui est plus léger que les poids typiques d'O2, de CO2 et de N2. Les jours de haute pression, il y a plus de masse à écarter. La température de l'air joue également un rôle - l'air chaud est moins dense que l'air froid. Par conséquent, une journée chaude, à basse pression et à forte humidité nécessite moins de masse pour être écartée.

Ceux-ci font une différence mesurable pour les avions, mais je n'ai aucune idée si un cycliste voyage assez vite pour qu'il soit mesurable. Je crois que son vent imperceptible est plus probable et votre propre bien-être (ou son absence)

Bien que les physiciens nous disent que nous en sommes pleins, de nombreux cyclistes "perçoivent" au moins que la résistance au vent est plus élevée les matins relativement humides mais frais.

(Et, bien sûr, si vous et vos collègues buviez ensemble la nuit précédente, cela pourrait avoir quelque chose à voir avec cela.)

Cet article sur la résistance au roulement mentionne en aparté:

(Nous avons constaté plus tard que la température affectait considérablement la résistance au roulement des pneus.)

Si le changement se produit souvent en même temps et de la même manière que celui décrit si minutieusement ci-dessus, il pourrait s'additionner à quelque chose de très notable.

Deuxièmement, je suppose qu'une route mouillée entraînerait une résistance au roulement supplémentaire car le pneu doit s'écarter ou ramasser un peu d'eau pendant qu'il roule. Je peux certainement détecter du bruit de route supplémentaire les jours humides, voire humides, donc cette énergie doit provenir de quelque part.