De invloed van wind

In Nederland wil het nog wel eens stevig waaien. We weten uit ervaring dat het dan flink knokken wordt met wind tegen en dat het tempo dan behoorlijk omlaag kan gaan. Bij wind mee lijken we daarentegen te vliegen. Hoe groot is eigenlijk het effect van de wind op je snelheid? We zochten het uit.

Welke factoren bepalen de invloed van de wind?

In een eerder stukje hebben we gezien dat je de luchtweerstand kunnen berekenen met de formule:

P_l = 0,5*ρ*c_dA*(v+v_w)²*v

Tot nu toe hebben we steeds gerekend zonder wind, dus met v_w= 0 m/s. Bij de standaardcondities was dan het resultaat dat onze hypothetische renner Snelle Eddy 248 Watt moet trappen om de luchtweerstand te overwinnen bij een snelheid van 40 km/u (ρ = 1,205 kg/m³, c_dA = 0,3 m², v = 40/3,6 m/s, v_w = 0 m/s). Dat is circa 83% van zijn ADV van 300 Watt.

We hebben voor dit stukje berekeningen gemaakt voor windsnelheden tussen de -50 km/u (dus windje tegen) en + 50 km/u (windje mee). Een krachtige wind komt neer op 6 Beaufort en 39-49 km/u windsnelheid. De harde wind van 7 Beaufort heeft 50-61 km/u windsnelheid.

Wat is de invloed van de wind op de vlakke tijdrit?

We hebben de invloed weer uitgerekend met onze calculator en onder de standaardcondities. De resultaten staan in de bijgaande grafiek en tabel.

Je ziet dat de snelheid bij windje tegen lineair daalt met circa 61,6% van de windsnelheid. Bij een tegenwind van 20 km/u, daalt de snelheid dus van 40,41 km/u naar 28,83 km/u, ofwel met 29%. Snelle Eddy doet dan 83,2 minuten over de tijdrit van 40 kilometer, dus maar liefst 40,2% langer dan zonder wind. Omgekeerd vliegt Eddy bij een meewind van 50 km/u met een snelheid van 77,24 km/u over het parcours en is hij in 31,1 minuten al bij de finish!

Wat is de invloed van de wind op de Alpe d’Huez?

Ook hier hebben we de resultaten weergegeven in een soortgelijke grafiek en tabel.

We zien dat in de bergen het effect minder groot is, maar nog altijd significant. Bij een tegenwind van 20 km/u daalt de snelheid van Eddy van 15,58 km/u naar 13,23 km/u, dus met 15%. De klimtijd neemt hierdoor toe van 55,6 tot 65,5 minuten. Met een meewind van 50 km/u lijkt de klim een stuk minder zwaar voor Eddy. Snelle Eddy is dan al boven na 39,1 minuten en haalt dus bijna het record van Pantani!

Invloed van wind in de praktijk

In de praktijk zal het zelden voorkomen dat je de hele weg windje mee of windje tegen hebt. Meestal zul je een stuk wind tegen hebben en een stuk wind mee. Omdat je meer tijd verliest bij tegenwind dan je wint bij windje mee, is het netto effect van wind altijd negatief. Onderstaande figuur illustreert dat effect. We hebben hier uitgerekend wat het verlies is op een tijdrit van 40 kilometer, waarbij je de ene helft wind mee hebt en de andere helft wind tegen.

Hoe zwaar is tegenwind eigenlijk?

Dat het inderdaad flink zwaar kan zijn om tegen de wind in te beuken illustreren we in de onderstaande figuur. Hierin hebben we met de wielrenformule uitgerekend wanneer de windweerstand en de klimweerstand precies even groot zijn. Je ziet dat een tegenwind van 72 km/h (Stormachtige wind, 8 Beaufort) precies evenveel vermogen vergt als de beklimming van de Alpe d’Huez!

Je kunt de invloed van alle factoren op je eigen prestaties berekenen met onze calculatoren op hetgeheimvanwielrennen.nl. Daar kun je ook ons boek bestellen.

Hans van Dijk, Ron van Megen en Guido Vroemen
hetgeheimvanwielrennen.nl