Lastcell i miniatyr för mätning av slipstreaming vid hastighetsåkning på skridskor

I snabba uthållighetssporter som landsvägscykling, handcykling och hastighetsåkning på skridskor cyklar cyklisterna oftast i grupp. Cyklisterna bakom den som leder kan utnyttja slipstream och på så sätt spara energi. En elev på Maximilian-von-Montgelas-Gymnasium i Vilsbiburg har undersökt denna effekt närmare.

Först analyserades hjärtfrekvensen hos cyklisterna i de olika positionerna för att kunna dra slutsatser om lägre ansträngning och därmed lägre energiförbrukning. Denna metod för att fastställa den minskade ansträngningen visade sig dock vara svår, eftersom återhämtningsfaser och individuell förmåga spelar en stor roll, dvs. en människa fungerar inte som en maskin.

För att kunna se fenomenet ur en fysikalisk synvinkel och för att kunna fastställa kvantitativa skillnader testades kraftens inverkan på en modell bestående av två cylindrar i olika positioner på en platta i en vindtunnel. Man kunde mycket tydligt se hur den totala kraften ökar med ökande avstånd mellan cylindrarna. Dessutom visade det sig att den förste föraren också måste utöva något mindre kraft om det finns en annan förare direkt bakom honom.

Dessa resultat kan förklaras av kölvattnet, turbulensen bakom flödet runt kroppen. Om cylindern dessutom är placerad i en liten vinkel ökar kraften snabbare med ett litet vertikalt avstånd än med ett större. Det fastställdes också att cW-värdet för den använda cylindern är cirka fyra gånger så stort som för en liten bil.