Luftmotstånd och fästingar - Runners world

Det finns minst två goda skäl att raka benen. Det ena har med friktion att göra. Du blir mycket snabbare utan hår som fångar luft, inte minst om du cyklar. Det andra skälet är mer spekulativt, men på en blogg är det tillåtet att spekulera.

För några dagar sedan sprang jag längs kusten. De blåste motvind. Ett oändligt antal luftmolekyler kastade sig mot mig i full fart och fångade upp min dyrköpta rörelseenergi. Varje gång jag kom upp på ett backkrön var det som att springa rakt in i en stor osynlig havsvåg. Jag kastades nästan bakåt.

När jag vänder in mot ön och springer genom skogen är det lugnare. Där står luften nästan still. Men jag skapar ett eget luftmotstånd när jag klyver den stillastående luften.

Luftmotstånd

Det motstånd du känner är en mekanisk kraft ...

Läs fortsättningen.

Raka benen och tjäna minuter

Ibland läser man forskningsresultat som man inte tror är sanna och man måste läsa dem igen. Det hände nyligen när jag läste att cyklister som rakar benen minskar energiförbrukningen med 15 watt, vilket motsvarar över en minut på ett 4 mil långt cykellopp som tar ungefär en timme. Det strider mot tidigare studier om luftmotstånd som jag skrev om för drygt två år sedan. Den rådande sanningen, fram till nu, har varit att orakade ben ökar luftmotståndet med 0,6 %. Det är så lite att man knappast behöver bry sig om att raka benen. Men nu måste alla cyklister raka benen. Även löpare kanske kan tjäna någon sekund. Triathleter tjänar definitivt på att raka benen.

Hur kan det skilja så mycket mellan två studier? I den nya studien cyklade flera personer i vindtunnel med rakade och orakade ben och alla sparade mellan 50 och 82 sekunder. När forskarna bakom den nya studien fördjupade sig i den gamla studien såg de att de använt ett träben som de limmat fast hår på och sedan kört i en liten vindtunnel. Sedan testade de låtsasbenet utan hår. Knappast ett realistiskt experiment. Det visar att man alltid ska vara beredd att ifrågasätta teorier, även de som varit ohotade i 30 år och fått ett eget avsnitt i löparbibeln Lore of Running.

Alla cyklister kommer att raka benen nu
Många genombrott sker av misstag eller av en slump. Columbus siktade på Indien och Fleming glömde penicillin i en bakterieodling. Denna upptäckt om hårighetens påverkan skedde också av en slump. Den amerikanska triathleten Jesse Thomas glömde att raka benen inför ett vindtunnelprov och insåg plötsligt att han kunde göra ett före-och-efter test för att ta reda på hur rakade ben påverkar hastigheten. Han trodde inte att det skulle göra någon skillnad. Vem skulle kunna tro något sådant, inte minst med tanke på att det fanns bevis sedan 30 år tillbaka på att rakade ben påverkar hastigheten på marginalen.

Luftmoståndet minskade med hela 7 procent, d v s elva gånger mer än i tidigare studier. Det sparade omkring 15 watt, jämfört med t ex en ny strömlinjeformad hjälm som sparar 2 Watt. 15 watt motsvarar ungefär 79 sekunder på en timme. Videon nedan visar och förklarar hur de körde experimentet i vindtunneln.

Triathleter och löpare då?
De som ansvarade för vindtunneln blev så förvånade att de lät testa ytterligare fem cyklister. De trodde inte riktigt på Thomas resultat. Resultat: Alla fem cyklade mellan 50 och 82 sekunder snabbare på 40 kilometer. Studien från 1986 är därmed falsifierad. Cyklister ska raka benen. Förmodligen även simmare och kanske också löpare som verkligen vill kapa sekunder. Triathleter bör absolut raka benen. Enligt den gamla studien tjänar löpare 5 sekunder på att raka benen, men förmodligen tjänar löpare mer än så. Det var inte riktiga ben som sprang i den gamla studien. Vi vet mer när andra forskare upprepat denna studie.

Resultat. Mycket signifikant fördel att raka benen om man vill bli snabb.

Trail, trail, trail
Det är skönt att vara fullt frisk igen. Jag springer på orakade ben så fort jag får tillfälle. Idag sprang jag upp mot Klissberget på lunchen. Imorgon siktar jag på Fågelberget. Jag är lite lockad av Stenö trail i Söderhamn i oktober, men vet inte om jag får med mig någon ännu.

Löpning i motvind

I söndags sprang jag 28 km i blåst och regn. Det var en hårdhänt blåst som borstade lövträden rena. Jag hade som vanligt för lite kläder och frös när höstvindarna svepte bort det uppvärmda luftlagret som omger mig. Jag är alltid sen att klä på mig på hösten, vilket å andra sidan gör att mina celler producerar mycket brunt fett som bränner kalorier under vintern. Genom att frysa litegrann, anpassar sig cellerna till kyla. Jag brukar inte ha några problem att åka skidor i 30 minusgrader tack vare det. Men det är inte något jag gör medvetet. Det är bara så att jag klär mig med några månaders eftersläpning. Jag är väl lite trög.

Vad är luftmotstånd?
Det motstånd jag känner är en mekanisk kraft som orsakas av strömmande luft som möter min kropp. Luftmotståndet är proportionellt mot min tvärsnittsyta, d v s den yta av mig som man ser framifrån.

Luftmotståndet kan beräknas som en funktion av min tvärsnittsarea och hur pass strömlinjeformad jag är, samt luftens densitet och min relativa hastighet i förhållande till med- och motvind. Det enda jag kan påverka är tvärsnittsarean och hur pass strömlinjeformad jag är. Det senare märker man särskilt under en cykeltur. Om jag böjer mig ner över styret minskar luftens motstånd rejält. Men det är svårt att springa strömlinjeformat. Man kan skära bort lite hår från benen, raka huvudet eller klä sig i åtsittande trikåer. Här är några exempel på vad olika typer av fladder kostar:

• Långt hår 6,3 %
• Löst sittande kläder 4,2 % 
• Kortklippt hår 4,0 %
• Långa strumpor 0,9 %
• Håriga ben 0,6 % 
• Fladdriga skosnören 0,5%

Genom att klippa ett långt hår kort, vilket minskar luftmotståndet med 2,3 %, kan man tjäna 0,01 sekunder på 100 m eller 5,7 sekunder på ett maraton. Ju snabbare man springer, desto mer tjänar man på att göra sig strömlinjeformad. En ultralöpare tjänar inte så mycket tid som en sprinter på att raka håret.

Scott Jurek till vänster springer ultra och Bolt till höger är sprinter. Det kan man bl a se på deras hår.

Varje varv i täten kostar en sekund
I en numer klassisk studie över luftmotstånd och löpning kan man själv räkna ut var man ska befinna sig. Den är populär bland bloggare, för alla vill väl tjäna några extra sekunder utan att behöva göra något extra.

Vindmotståndet är viktigt för löpare. För varje ökning av vindhastigheten eller löphastigheten ökar motståndet med en faktor upphöjt till två, så att exempelvis ett motstånd på 10 km/h är fyra gånger jobbigare än ett motstånd på 5 km/h. En stor del av löparens energi går till att övervinna luftmotståndet. En vind som motsvarar löphastigheten saktar ner farten med ungefär 4 sek per km. Så blåser det 6 min/km i motvind och du springer 6 min/km, så blir den verkliga hastigheten 6,04 min per km. En medvind ger tillbaka endast hälften av detta. Så det jämnar inte ut sig.

I studien testade forskarna först syreförbrukning för en löpare på löpband i en vindtunnel. Sedan lät man ytterligare en löpare springa strax bakom den första på löpbandet. Det visade sig att löparen bakom minskat sitt luftmotstånd med hela 80 %! Det betyder att en löpare som springer bakom en annan löpare på en löparbana spara ca 1 sekund per varv. Denna fördel blir större ju mer det blåser.

Teori och praktik
Det är ren fysik, kan man säga. Inte så mycket att diskutera. Men det finns en fara. En STOR fara. När jag tävlade i Indalsledenloppet i somras sprang jag bakom en stor kille. Det var så skönt att jag inte ville springa om. Jag blev bekväm. Det blåste motvind. Jag gjorde tummen upp till mina lagkamrater som körde förbi i bilen. De förstod att jag var nöjd, för jag hade precis sagt att jag skulle försöka hitta någon stor kille att springa efter. När vi närmade oss upploppet spurtade jag förbi. Jag hade gott om krafter och sprang i 2,30 tempo mot målet. Men målet var inte där jag trodde och jag sprang fel. Den stora killen lunkade förbi. Jag försökte komma ikapp med en andra spurt men benen lydde mig inte längre.

Skrattar bäst som skrattar sist. Den stora killen lunkade förbi när jag sprang vilse i målområdet och jag orkade inte riktigt spurta en andra gång. Åh, varför drog jag upp det här. Jag hade ju förträngt den där dubbelspurten ;)

Springer helst ute
I söndags sprang jag längs kusten där blåsten är som starkast. Man känner verkligen att vind är solenergi. Jag springer rakt in i en osynlig luftvägg - ett oändligt antal luftmolekyler som kastar sig mot mig i full fart och fångar upp min dyrköpta rörelseenergi. Nere i dalgångarna är det lättare, men när jag kommer upp på ett backkrön är det som att springa rakt ut mot en stor osynlig havsvåg. Jag kastas nästan bakåt.

När jag vänder in mot ön och springer genom skogen är det lugnare. Där står luften nästan still. De vindtäta granarna ruskar sig lite och fångar in luftens rörelseenergi. Men jag skapar ett eget luftmotstånd när jag rör mig genom nästan stillastående luft. Det känner man inte när man springer på löpband. Det går lättare för då klyver man ingen luft. Fast det är tråkigt. Jag springer hellre ute i verkligheten. När man springer är det meningen att omgivningen ska förändras när man rör benen. Det känns fel att springa på stället. Det gör jag bara om det är nödläge under en kall vinter. Lite blåst och regn klarar jag av.

Efter 25 km sprang jag med riktning hemåt. Vinden hamnade i ryggen och jag fick lite medvind. Jag fick en liten knuff i ryggen hem. Det blev 28 km.