物理学家发现顺风对骑行速度的影响微乎其微

在自行车运动领域中，“到达珠穆朗玛峰”是指沿着同一座山峰骑行上山下，直到总海拔达到珠穆朗玛峰的高度——8,848 米。

几年前，在创下新的自行车“攀登珠峰”纪录后，社交媒体上就这位自行车手创下纪录时遇到的强劲顺风(5.5 米/秒(20 公里/小时或 12 英里/小时))展开了一场争论。顺风对他有多大帮助?是否应该限制允许的风速?

北卡罗来纳州东卡罗来纳大学物理学教授马丁·比尔对这场争论产生了兴趣，决定探索其中的物理原理，并由此开展了一个小项目。在《美国物理学杂志》上，他分享了他的发现：最终，风的影响微不足道。

首先，介绍一些背景知识：从物理学角度来看，骑自行车比跑步更容易理解。

“跑步时，腿部的运动会反复加速和减速，跑步者的重心会上下移动，”比尔说。“骑自行车采用的是‘滚动’，这种运动更加平稳、快速，也更加高效——所有的工作都是纯粹对抗重力和摩擦力。”

但是空气阻力有些奇怪。你抵抗的空气摩擦力会随着速度的平方而增加。如果空气阻力是限制你速度的主要因素(对于在平地或下坡骑行的自行车手来说都是如此)，那么要将速度提高一倍，你需要四倍的阻力。将速度提高三倍则需要九倍的阻力。但是，另一方面，当你上坡骑行时，你的速度要慢得多，因此空气阻力不是一个重要因素。

“当你骑车上山对抗重力时，加倍你的功率输入意味着加倍你的速度。在自行车比赛中，进攻发生在爬坡时，因为在那里你额外的努力会让你的差距更大。”

在独自攀登珠穆朗玛峰的过程中，计算很简单。骑行者不会受到前面另一位骑行者的空气动力牵引。输入的只是瓦特、重力和阻力。

“你可能会天真地认为，强劲的顺风可以弥补上坡的不足，”比尔说。“然后你骑上山，就好像这是一条平坦的道路，而下山时，逆风和下坡抵消了，再次给你平坦道路的感觉。但这并不奏效——我之前提到的广场造成了严重破坏。”

他的研究表明，顺风可能对攀登有一点帮助，但攀登过程中的大部分工作是对抗重力。随后的下降速度很快，持续时间要短得多，而逆风实际上有很大的影响。下降速度很快——大约 80 公里/小时(49.7 英里/小时)。

“空气阻力与速度的平方成正比，这导致下降时迎面而来的风，导致速度大幅降低，”比尔说。“上升时风的推动力被抵消了。”

比尔的研究显然意味着如果你想缩短攀登珠穆朗玛峰的时间，那么等待理想的风是没有意义的。

“没有什么简单的诀窍，”他说。“如果你想成为更好的埃弗雷斯特，你需要减肥并产生更多的能量(锻炼)。这才是最重要的——没有捷径可走。”

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