Hvorfor fyller vi ikke sykkeldekk med helium?

Innholdsfortegnelse:

Hvorfor fyller vi ikke sykkeldekk med helium?
Hvorfor fyller vi ikke sykkeldekk med helium?

Video: Hvorfor fyller vi ikke sykkeldekk med helium?

Video: Hvorfor fyller vi ikke sykkeldekk med helium?
Video: Узнав это СЕКРЕТ, ты никогда не выбросишь пластиковую бутылку! ТАКОГО ЕЩЕ НИКТО НЕ ВИДЕЛ! 2024, April
Anonim

Når hvert gram teller, er det fornuftig å pumpe opp dekk med en gass som er lettere enn luft. Eller gjør det det?

I 1972 ville Eddy Merckx at dekkene hans var fylt med en gass som var lettere enn luft for hans Hour Record-forsøk. Rammebyggeren hans, Ernesto Colnago, klarte ikke å få tak i noe helium, så Eddy måtte gå uten, men det hindret ham ikke i å sette ny rekord uansett, på en ramme som allerede var boret med nok hull til å forvirre en sveitsisk mus.

Men hvilken forskjell ville det ha gjort? Hvor mye vekt vil spares? For å få svar må vi være vitenskapelige, så ta av deg gileten og solbuksene og ta på laboratoriefrakk og vernebriller.

La oss anta at du kjører 700c-hjul skoet med 25 mm dekk. Hver har et volum en skygge under en liter. For å holde seg i tråd med standardene som er avt alt av kjemikere over alt (bortsett fra i USA, av grunner best kjent for dem selv), vil vi også anta at du sykler ved sjøen, så lufttrykket er en standard atmosfære, og det er kjølig, omtrent frysepunktet.

Med alle disse variablene nå fikset, la oss gjøre summene mens vi snurrer videre.

Hvis dekkene dine var underpumpet til samme trykk som atmosfæren, som er omtrent 14,5 psi, ville luften i hvert veie 1,24 gram – nesten 2,5 g for paret.

Du er imidlertid fornuftig og har dem på 100psi, etter å ha presset inn nesten syv ganger så mange molekyler. I så fall veier luften i et av dekkene 8,56 g – mer enn 17 g for paret.

Så inntreffer katastrofen. Du punkterer – ville du tro det? – foran og bak samtidig. Som vitenskapsmann er du forberedt og har reserveslanger, men pumpehåndtaket klikker.

Heldigvis selger en forbipasserende ballongselger, imponert over den hvite frakken din og vernebriller, deg litt helium til standardprisen på £1,58 per liter.

Du spruter den inn via den ødelagte pumpens kobling, bruker de overnaturlig følsomme tomlene dine for å sjekke at de når nøyaktig 100psi, og kjører av gårde fornøyd med en vel utført jobb.

Med en gang merker du forskjellen, og glider unna så mye raskere. Gassen i hvert dekk veier nå bare 1,18g. Hele sykkelen din og ditt gode selv er nesten 15 g lettere, takket være helium.

Det er en besparelse som tilsvarer vekten av tre eiker.

Dessverre er gleden din begrenset av nok en dobbel punktering. Utrolig nok stopper oppfinneren av en eksperimentell brenselcellebil og avleder litt hydrogen fra tanken hennes til ytterligere to nye slanger som du har sklidd inn i dekkene.

Hvis du betaler henne den ordinære prisen på 63p per liter, tråkker du unna, og akselererer enda raskere enn før fordi gassen i hvert dekk er på sølle 0,59 g.

Sammenlignet med luften er sykkelen din nå nesten 16 g lettere med hydrogen i dekkene – du får en verdi for fire eiker.

Går raskt ned

Bilde
Bilde

Til din ulegerte glede blir et medlem av Hackney CC med deg og rir ved siden av, og gir en bred køye slik at den flagrende laboratoriefrakken din ikke setter seg i hjulene.

Det er Andrea Sella, professor i kjemi ved University College London. Han legger merke til den ekstra hastigheten din, så du begynner naturligvis å gasse.

‘En av utfordringene du vil finne er at partikler av helium og hydrogen er så mye mindre enn luftmolekyler at de kan snirkle seg gjennom materialene som inneholder dem.

'Og de beveger seg mye raskere slik at de kan gjøre det raskt – det er grunnen til at heliumfylte ballonger tømmes raskt, sier prof.

I det øyeblikket blåser en sidevind deg ned i renna der du, nesten forutsigbart, rir over et stykke glass og en glødende sigarettsneip.

Den uunngåelige punkteringen av fordekket frigjør hydrogenet, og når du kjenner til den dramatiske brennbarheten til det letteste og mest tallrike elementet i universet, frykter du en brann i Hindenburg-proporsjoner.

Sella trekker imidlertid bare på skuldrene, uforstyrret. "Hydrogen spres raskt, så det er usannsynlig at det tar fyr og brenner," sier han. «For at det skal skje, vil du sannsynligvis trenge en hydrogenoppblåst peloton med dekk inne i et forseglet sykkelskur og for å få punktering på en gang.»

Når du låner pumpen hans for å sette luft inn i det nye røret han vennligst har gitt deg, sier han at hvis du er bekymret, bør du bruke helium siden det er helt inert, men dobbelt så tungt som hydrogen.

Før du kan forklare at du allerede har prøvd helium, tar han en telefon fra Dr Michael de Podesta, hovedforsker ved National Physical Laboratory, som påpeker en annen ulempe med helium.

'Den er mindre komprimerbar, så den vil gi en hardere tur,' sier han. «Hydrogen er mykere.» Nå er du glad for å ha luft igjen i fordekket, fordi det er enda bedre til å reagere på det røffe veidekket.

Med så mye kunnskap å fordøye, stopper du på en varm kafé og slår deg ned til en tallerken med bønner på toast, og finner deg selv å dele bord med Gordon Edwards, emeritus vitenskapsstipendiat ved National Physical Lab.

Han påpeker at all vekt som spares på felgen, enten det er lettere gass eller tynnere dekk, er dobbelt så effektiv som andre steder på sykkelen eller syklisten.

‘Det gjør akselerasjon og frikjøring i nedoverbakke raskere, sier han.

Plilig nok skurrer magen din, noe som ber deg spørre om gassens bevegelse inne i et dekk. «Når du starter, vil den ikke rotere, men friksjonen med dekket vil raskt dra den opp til samme hastighet,» sier Edwards.

'Luft er mer tyktflytende enn helium og hydrogen, så det vil antagelig ta lengst tid, men jeg antar at tiden til likevekt for noen av dem er i størrelsesorden noen få sekunder.»

En annen syklist lener seg over, beklager avbruddet og legger til: «Når du begynner å bevege deg fremover, vil all gass inne i dekket ditt utøve mer trykk på baksiden av dekket enn foran. Situasjonen er snudd når du bremser ned, sier han.

Logoen på trøya hans sier at han er Dr Richard Martineau, direktør for kjernefysisk vitenskap og teknologi ved Idaho National Lab, så du krangler ikke.

Kafeeieren spør Edwards og Martineau om du, i den hvite frakken, vernebriller, aerohjelm og lycra, plager dem, så du beklager og drar. Bønnene trer i kraft og du bryter vinden.

En annen rask beregning avslører at hvis du kan fortsette å fise i tre uker og to dager, vil du i gjennomsnitt spare samme vekt som å fylle dekkene med helium. Valg, ikke sant?

Anbefalt: