כאשר כל גרם נחשב, הגיוני לשאוב צמיגים עם גז קל יותר מאוויר. או שכן?
בשנת 1972 אדי מרקס רצה שהצמיגים שלו יהיו מלאים בגז קל יותר מאוויר לניסיון שיא השעות שלו. בונה המסגרות שלו, ארנסטו קולנאגו, לא הצליח להשיג שום הליום, אז אדי נאלץ ללכת בלעדיו, אבל זה לא מנע ממנו בכל מקרה לקבוע שיא חדש, על פריים שכבר קדח עם מספיק חורים כדי לבלבל עכבר שוויצרי.
אבל מה זה היה משנה? כמה משקל היה נחסך? כדי לקבל תשובות אנחנו צריכים להיות מדעיים, אז תורידו את הג'לט ואת השמש ותלבשו מעיל מעבדה ומשקפי בטיחות.
בוא נניח שאתה מפעיל גלגלי 700c עם צמיגים בקוטר 25 מ"מ.לכל אחד יש נפח בגוון מתחת לליטר אחד. כדי להישאר בקנה אחד עם הסטנדרטים המוסכמים על ידי כימאים בכל מקום (למעט בארה"ב, מסיבות המוכרות לעצמם), נניח גם שאתה רוכב על שפת הים, כך שלחץ האוויר הוא אטמוספירה סטנדרטית אחת, וזה קריר, בערך נקודת הקפאה.
עם כל המשתנים האלה קבועים, בואו נעשה את הסכומים תוך כדי סיבוב.
אם הצמיגים שלך היו מנופחים נמוך לאותו לחץ כמו האווירה, שהוא בערך 14.5psi, האוויר בכל אחד מהם היה שוקל 1.24 גרם - כמעט 2.5 גרם לזוג.
עם זאת,אתה הגיוני ויש לך אותם ב-100psi, לאחר שסחטת כמעט פי שבעה יותר מולקולות. במקרה כזה האוויר באחד מהצמיגים שלך שוקל 8.56 גרם - יותר מ-17 גרם עבור הזוג.
ואז יתרחש אסון. אתה מחורר - היית מאמין? – מלפנים ומאחור בו זמנית. בהיותך מדען, אתה מוכן ויש לך צינורות מיותרים, אבל ידית המשאבה שלך ניתקת.
למרבה המזל, מוכר בלונים חולף, שהתרשם מהמעיל הלבן ומשקפי המגן שלך, מוכר לך הליום בתעריף סטנדרטי של 1.58 ליש ט לליטר.
אתה משפריץ אותו פנימה דרך מחבר המשאבה השבור, משתמש באגודלים הרגישים בטבעיות כדי לבדוק שהם מגיעים בדיוק ל-100psi, ונוסע מרוצה מעבודה שבוצעה היטב.
מיד אתה מבחין בהבדל, מכווצת מהר הרבה יותר. הגז בכל צמיג שוקל כעת רק 1.18 גרם. כל האופניים שלך והאני הטוב שלך קלים יותר כמעט ב-15 גרם, הודות להליום.
זה שווה ערך לחיסכון למשקל של שלושה חישורים.
למרבה הצער, השמחה שלך מצטמצמת על ידי פנצ'ר כפול נוסף. לא ייאמן, הממציאה של מכונית תא דלק ניסיונית עוצרת ומפנה מעט מימן מהמיכל שלה לתוך עוד שני צינורות חדשים שהחלקת לתוך הצמיגים שלך.
משלמים לה את המחיר הרגיל של 63p לליטר, אתה מדווש משם, מאיץ אפילו מהר יותר מבעבר כי הגז בכל צמיג הוא 0.59 גרם זעום.
בהשוואה לאוויר, האופניים שלך קלים יותר כמעט ב-16 גרם עם מימן בצמיגים - עולה בשווי של ארבעה חישורים.
יורד מהר
לשמחתך הבלתי נשכחת, חבר ב-Hackney CC מצטרף אליך ורוכב לצד, נותן דרגש רחב כדי שמעיל המעבדה המתנפנף שלך לא יתקע את גלגליו.
זו אנדריאה סלה, פרופסור לכימיה באוניברסיטת קולג' בלונדון. הוא מבחין בסיבוב המהירות הנוסף שלך אז, באופן טבעי, אתה מתחיל לגזול.
'אחד האתגרים שתגלו הוא שחלקיקי הליום ומימן כל כך קטנים ממולקולות אוויר שהם יכולים להתפתל בין החומרים המכילים אותם.
'והם נעים הרבה יותר מהר כדי שיוכלו לעשות זאת במהירות - וזו הסיבה שבלונים מלאי הליום מתרוקנים במהירות , אומר הפרופ'
באותו רגע מעיפה אותך רוח צדדית אל המרזב שבו, באופן כמעט צפוי, אתה רוכב על פיסת זכוכית ובדל סיגריה זוהר.
הפנצ'ר הבלתי נמנע לצמיג הקדמי משחרר את המימן, וכאשר אתה יודע את הדליקות הדרמטית של היסוד הקל והשופע ביותר ביקום, אתה חושש מהתלקחות בפרופורציות הינדנבורגיות.
אבל סלה, רק מושך בכתפיו, ללא הפרעה. "מימן מתפזר במהירות ולכן לא סביר שיתלקח ולהישרף", הוא אומר. 'כדי שזה יקרה, כנראה תזדקק לפלוטון צמיגים מנופח במימן בתוך מחסן אופניים אטום וכדי שכולם ייכנסו לפנצ'ר בבת אחת.'
כשאתה שואל את המשאבה שלו כדי להכניס אוויר לשפופרת החדשה שהוא נתן לך באדיבות, הוא אומר שאם אתה מודאג, עליך להשתמש בהליום מכיוון שהוא אינרטי לחלוטין, אם כי כבד פי שניים ממימן.
לפני שתוכל להסביר שכבר ניסית הליום, הוא מקבל שיחה מד ר מייקל דה פודסטה, מדען מחקר ראשי במעבדה הפיזית הלאומית, שמצביע על חסרון נוסף של הליום.
'זה פחות דחיסה אז זה ייתן נסיעה קשה יותר', הוא אומר. 'מימן הוא רך יותר.' אתה שמח עכשיו שיש אוויר שוב בצמיג הקדמי כי הוא אפילו טוב יותר בתגובה למשטח הכביש המחוספס.
עם כל כך הרבה ידע לעכל, אתה עוצר בבית קפה חם ומתמקם על צלחת שעועית על טוסט, מוצא את עצמך חולק שולחן עם גורדון אדוארדס, עמית מדע אמריטוס במעבדה הפיזית הלאומית.
הוא מציין שכל משקל שנחסך על החישוק, בין אם באמצעות גז קל יותר או צמיגים רזים יותר, יעיל פי שניים מאשר במקומות אחרים על האופניים או הרוכבים.
'זה הופך את האצה ואת הנסיעה החופשית במורד מהר יותר,' הוא אומר.
באופן מביך, הבטן שלך מגרגרת, מה שמנחה אותך לשאול על תנועת הגז בתוך צמיג. "כשתתחיל, הוא לא יסתובב אבל החיכוך עם הצמיג יגרור אותו במהירות לאותה מהירות", אומר אדוארדס.
'האוויר צמיג יותר מהליום ומימן, כך שכנראה ייקח הכי הרבה זמן אבל אני מניח שלכל אחד מהם הזמן עד לשיווי משקל הוא בסדר גודל של שניות בודדות."
רוכב אופניים אחר רוכן, מתנצל על ההפרעה ומוסיף, 'כשתתחיל להתקדם, כל גז בתוך הצמיג שלך יפעיל יותר לחץ בחלק האחורי של הצמיג מאשר בחלק הקדמי. המצב הפוך כשאתה מאט,' הוא אומר.
הלוגו על החולצה שלו אומר שהוא ד ר ריצ'רד מרטינו, מנהל מדע וטכנולוגיה גרעינית במעבדה הלאומית של איידהו, אז אתה לא מתווכח.
בעל בית הקפה שואל את אדוארדס ומרטינו אם אתם, במעיל הלבן, משקפי בטיחות, קסדת אירו ולייקרה, מטרידים אותם, אז אתם מתנצלים ועוזבים. השעועית נכנסת לתוקף ואתה שוברת רוח.
חישוב מהיר נוסף מגלה שאם אתה יכול להמשיך להפליץ במשך שלושה שבועות ויומיים, תחסוך בממוצע את אותו משקל כמו מילוי הצמיגים שלך בהליום. אפשרויות, אה?
