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Sobre a força de arrasto (atrito) e a vantagem de praticar ciclismo em grupo para uma boa gestão do esforço individual





Um pelotão de ciclismo consiste num grupo de ciclistas que circulam juntos para reduzir o arrasto aerodinâmico e com isso o gasto individual de energia. Estudos prévios em pequenos grupos de ciclistas de desenho em linha mostraram reduções de até 70 a 50% do arrasto de um ciclista isolado na mesma velocidade e esses valores também foram usados para pelotões. No entanto, dentro de um pelotão bem compactado com várias filas de ciclistas a fornecer abrigo, maiores reduções de arrasto podem ser esperadas. 

(...) A força de arrasto calculada para um ciclista isolado à mesma velocidade (15m / s) é 40,33 N. Para todas as subconfigurações, o ciclista líder tem o maior arrasto, que é 96 % ou 98 % do piloto isolado. Na subconfiguração 1, os dois pilotos na segunda linha têm um arrasto de cerca de 70 a 75% do do corredor isolado. Cada um deles tem um arrasto diferente, devido à assimetria dos ciclistas (uma perna está na frente da outra). O ciclita à direita é protegido pelos três pilotos principais e experimenta o menor arrasto, que é 43 % do piloto isolado. Para a subconfiguração 2, o segundo e o terceiro elemento têm um arrasto de 60 % e 52 % do ciclista isolado, respectivamente. Finalmente, para a subconfiguração 3, os pilotos à direita têm um arrasto decrescente monótono, até 46 % do do corredor isolado para o quarto da linha.

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B. Blocken, T.v. Druenen, Y. Toparlar, F. Malizia, P. Mannion, T. Andrianne, T. Marchal, G.-J.
 Maas, J. Diepens, Aerodynamic drag in cycling pelotons: New insights by CFD simulation and wind tunnel testing, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 179 (2018) 319-337,





Arrasto (Drag) em Alta Velocidade

A equação de arrasto calcula a força experimentada por um objeto que se move através de um fluido em velocidade relativamente alta (ou seja, elevado número de Reynolds, Re > 1000), também chamado de arrasto quadrático. A equação é atribuída a Lord Rayleigh (…).

A força de arrasto (FD) num objeto em movimento devido a um fluido é:


onde ρ é a densidade do fluido, v é a velocidade do objeto em relação ao fluido, A é a área de referência, CD é o coeficiente de arrasto (um parâmetro adimensional, por exemplo, 0.25-0.45 para um carro), e é o vetor unitário indicando a direção da velocidade, e onde sinal negativo indica que o arrasto é oposto ao da velocidade).

A área de referência A é geralmente definida como a área da projeção ortogonal do objeto em um plano perpendicular à direção do movimento (por exemplo, para objetos com uma forma simples, como uma esfera, essa é a área da seção transversal).

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Fonte: R.T. Patil, D.M. Kadam, Hot Air Drying Design: Fluidized Bed Drying, Handbook of Food Process Design , John Wiley & Sons, 2012

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