Salve, esiste una formula che calcola la forza (in N o Kg) che bisogna sprigionare per spingere un determinato rapporto? Ad esempio un 53-11.
Grazie mille.
Grazie mille.
Calcolare potenza per rapporto
- Creatore Discussione RedFerrari96
- Data di inizio
Mi può dire la formula se la sa? Ad esempio a 70 pedalate, un 53-11. E' un valore a caso eh.
guarda io non mi sono mai interessato a questo comunque se scrivi nella sezione metodi di allenamento sicuramente avrai una risposta che ti esaudirà ciao e buone pedalate
Così la domanda non ha senso.
Il rapporto in sé non ha importanza.
Mi devi dire che velocità vuoi tenere, se sei in pianura o meno ed anche quanto pesi.
Noti questi dati si può calcolare la potenza necessaria, imponendo poi una cadenza decente si ricava il rapporto più indicato.
Il rapporto in sé non ha importanza.
Mi devi dire che velocità vuoi tenere, se sei in pianura o meno ed anche quanto pesi.
Noti questi dati si può calcolare la potenza necessaria, imponendo poi una cadenza decente si ricava il rapporto più indicato.
Io ho chiesto se esiste una formula, che calcoli la potenza necessaria, considerando i vari fattori da lei detti. Se sì, sa forse come è?
Ok, più tardi ti posto le formule necessarie, ora scrivo da un telefono...
Un ciclista di 65kg (compresa bici?) Con 53x11 a 90rpm in pianura sviluppa sui 1000 watt secondo l'app
Scusami ma prima non mi è riuscito, il discorso è piuttosto articolato come ho già scritto più volte, per cui necessita di una trattazione un poco corposa, direi di sfruttare questa occasione per provare a dare una risposta esaustiva.
Come vedrai è necessario ribaltare il ragionamento ed il rapporto impiegato, o impiegabile, viene fuori come conseguenza della potenza applicata.
Dunque vorrei cercare di “sintetizzare”, (nelle prossime pagine
) alcune riflessioni per provare a fare ordine nei concetti qui richiamati, spesso basati su sensazioni, le quali nella migliore delle ipotesi ci forniscono indicazioni qualitative di quanta potenza (quindi impegno) occorra per ottenere una certa prestazione.Diamo per scontato che le nostre prove si svolgano disponendo dello stesso mezzo e che noi (i tester) ci troviamo in uno stato psicofisico sostanzialmente costante. Questo per dare una confrontabilità ai risultati che otterremo (speriamo
), ovviamente cambiando bici o semplicemente “giornata” le cose si modificano, ma questo non ostacola il ragionamento.Allora solo ed esclusivamente per chi può essere interessato: mettetevi comodi e vediamo cosa viene fuori.
Si parlerà qui di Watt, chi non ha dimestichezza con questo indicatore sappia che semplicemente più aumentano i Watt necessari ad ottenere una certa prestazione più aumenta la “fatica” che fate per ottenerla…
Iniziamo con il caso semplificato nel quale ci troviamo in pianura, in tali condizioni è ovviamente soprattutto la resistenza aerodinamica a determinare l'energia necessaria per l'avanzamento, basti pensare che la massa del sistema (in piano) non ha quasi alcuna influenza, mentre la resistenza aerodinamica aumenta con IL QUADRATO della velocità e la potenza necessaria addirittura con IL CUBO della velocità...
Proviamo quindi a fare due conti sperando di non farla troppo lunga.
Considerazioni generali:
La relazione completa della potenza necessaria per mantenere una certa velocità è la seguente:
W = Wcx + Wa + Wp
La relazione per calcolare la resistenza aerodinamica all'avanzamento è la seguente:
Wcx=0,5*h*A*Cd*v3
dove:
h= densità dell'aria
A= Sezione frontale del ciclista
Cd = Coefficiente aerodinamico
v = velocità in m/s
Facciamo due esempi considerando:
A=0,45 m2 (ciclista di 1,87 e 76Kg - io)
Cd = 0,80 (valori compresi tra 0,60 - prof su bici da crono - e 0,90 - armadio su cancello ...)
h= 1,1 (1,23 a 0 mslm e 0,90 a 3.000 mslm)
Es. 1 - v=30 Km/h - (8,3 m/s)
Es. 2 - v=40 Km/h - (11,1 m/s)
Wcx30 = 0,5*1,1*0,45*0,80*8,3*8,3*8,3 = 113W
Wcx40 = 0,5*1,1*0,45*0,80*11,1*11,1*11,1 = 270W
(Considerate che in caso di body e bici da crono lo 0,80 diventa 0,60 ed i 270W diventano poco più di 200W ... Non male è?)
A questi valori va sommata la potenza necessaria a vincere gli attriti presenti che vale:
Wa = p*a*v*9,81
dove "a" è l'attrito ruota/strada che possiamo considerare 0,004 per asfalto discreto (0.001 - velodromo e 0,006 asfalto di m... con buche), “p” è il peso in Kg del sistema, nel mio caso 76+7=83 quindi:
Wa30 = 83*0,004*8,3*9,81 = 27W
Wa40 = 83*0,004*11,1*9,81 = 36W
Quindi, in piano:
W = Wcx + Wa
W30 = 113 + 27 = 140W
W40 = 270 + 36 = 306W
Salvo errori di calcoli o casi di improvviso rincogl ...
Come vedete su questi soli fattori tra 30 e 40 Km /h non si scherza per niente.
Tra 30 e 40 Km/h, in pianura, per aumentare la velocità del 32% è necessario aumentare la potenza erogata del 120%.
Va inoltre considerato che si tratta di valori su percorso ideale PERFETTAMENTE PIANO, difficile da trovare nella realtà, mancano anche il vento il solito TIR in senso contrario ecc ecc.
Quindi in realtà andranno erogate potenze mediamente maggiori per tenere queste velocità, come può verificare qualsiasi pedalatore dotato di SRM o simili.
Il ragionamento è però utile per evidenziare la variazione tra una velocità e l'altra.
Se NON pesate meno di 76Kg (beati voi) oppure di più dovete rifare i calcoli ...
Dai risultati si evince che piccole variazioni indotte nel sistema ciclista/ambiente in cui pedala possono variare di molto le prestazioni.
E' ovvio assumere che su bici da crono con body attillato si vada meglio che su una legnano da passeggio del 1920 vestiti da astronauta in quanto si riduce di molto il valore della "Cd".
Come è plausibile assumere che raccolto con le braccia in presa bassa o con i gomiti sulla piega si vada un poco meglio che in presa alta e con il busto sollevato perché migliora il valore della "A".
Qui terminano le cose facili.
Volendo dare dei valori realistici a queste differenze è necessario disporre di una galleria del vento, la cosa - per il momento - esula dalle mie possibilità...
Non si riesce a fare su strada in quanto è praticamente impossibile avere a disposizione un tratto di strada sufficientemente esteso che abbia pendenza effettivamente ZERO, se la pendenza è già dello 0,5% in salita o in discesa i valori sballano completamente.
Vi sono inoltre delle perturbazioni indotte dall'ambiente esterno che anche se ci appaiono marginali determinano variazioni della potenza necessaria superiori alle variazioni che ci interesserebbe misurare.
Facciamo un esempio:
Supponiamo di percorrere una strada che ci pare piatta ma che ha lievi variazioni della pendenza del +/- 0,5%.
Compare il terzo termine che tiene conto dell'influenza del peso del sistema ciclista+bici.
Prima non c'era perché in pianura (vera) questo termine si annulla, in generale vale:
Wp = p * i * v * 9,81
Il termine "i" tiene conto della pendenza (inclinazione) della strada, se questa è zero (pianura perfetta) tutto il termine restituisce zero.
Vediamo che succede a 30 orari (8,3 m/s) ed a 40 orari (11,1 m/s) con sistema di 76+7 Kg (io) su pendenza dello 0,5%, pari quindi a 0,005 (pendenza che ad occhio non si apprezza neanche).
Wp30 = 83 * 0,005 * 8,3 * 9,81 = 34W
Wp40 = 83 * 0,005 * 11,1 * 9,81 = 45W
Dando un'occhiata alle potenze calcolate per la pianura che sono:
W30 = 113 + 26 = 139W
W40 = 270 + 35 = 305W
Si ottiene in caso di salita:
W30tot(salita) = 139 + 34 = 173W
W40tot(salita) = 305 + 45 = 350W
Se invece siamo in discesa (sempre dello 0,5%) il termine dovuto al peso va sottratto, quindi:
W30tot(discesa) = 139 - 34 = 105W
W40tot(discesa) = 305 - 45 = 260W
Come vedete per andare a 30 in una discesa allo 0,5% bisogna erogare soltanto un centinaio di Watt, quasi la metà di quanto serva per percorrere lo stesso tratto in salita alla medesima velocità, ma a guardarlo “da fuori” il tratto ci appare come sostanzialmente pianura.....
Attenzione il ragionamento vale solo però se ci troviamo GIA' a 30 all'ora, supponendo quindi che abbiamo già espresso la potenza necessaria per accelerare fino a 30.
In tal modo è facile rendersi conto di quanto sia difficile (in realtà impossibile) fare sul campo misurazioni accurate.
Rapporti:
Ovviamente le velocità e le relative potenze ora calcolate sono ottenibili a diverse frequenze di pedalata e quindi di rapporto inserito.
Facciamo qualche esempio:
State esprimendo 350W (se pesate 70Kg sono 5W/kg è un sacco) e, supponendo che siate quasi in piano, state viaggiando a circa 40Km/h, beati voi.
In queste condizioni se pedalate ad una plausibile cadenza di 90rpm vuol dire che avete innestato un bel 53x15, se proprio volete spingere il mitico 53x11 allora la cadenza per tenere i 40Km/h sarà di circa 65rpm (un po’ poco…
.Con il 53x11 a 90rpm si fanno quasi i 55 orari…, ma in tal caso altro che 350W, applicando le formule prima indicate, se siete in pianura dovete erogare la bellezza di 700W circa fino anche a 1000W a seconda delle condizioni.
Per sbizzarrirvi con i rapporti ed i loro sviluppi leggete qui.
Con le formule indicate e la tabella rapporti e sviluppi allegata è possibile soddisfare tutte el curiosità prima espresse.
Se invece non si capisce nulla, fatemelo sapere.
Saluti.
Ultima modifica:
renato65
Apprendista Scalatore
In realtà la cosa non è poi così complessa:
Ricordando che la potenza è forza per velocità, usando l'ipotesi semplificativa che la forza in risalita sia nulla, si può scrivere la relazione:
P = Fm x 4 x L x C / 60
dove
P = potenza in W
Fm = forza verticale media sul pedale in N
L = lungheza della pedivella in m
C = cadenza in rpm
e ricavare a piacere eventuali formule inverse
Ricordando che la potenza è forza per velocità, usando l'ipotesi semplificativa che la forza in risalita sia nulla, si può scrivere la relazione:
P = Fm x 4 x L x C / 60
dove
P = potenza in W
Fm = forza verticale media sul pedale in N
L = lungheza della pedivella in m
C = cadenza in rpm
e ricavare a piacere eventuali formule inverse
Ciao Renato, senza volersi ovviamente mettere a discutere di questo, lui aveva chiesto qualcosa che potesse dare delle indicazioni circa le condizioni reali che si trovano sul campo frequentato da un ciclista esposto agli agenti esterni, in salita-discesa-pianura ecc e non una formula teorica per il calcolo della potenza applicata su un asse in un sistema rotante a manovella.
Almeno io questo avevo capito.
Saluti.
renato65
Apprendista Scalatore
Scusa hai ragione. Sono andato a rivedere e avevo letto male. Mi sembrava che avesse chiesto una formula che legasse potenza e forza sui pedali.
Chiedo venia.
Figurati.
E' che ci ho messo un bel pò a scriverlo immaginati se avessi letto male l'inizio....
Saluti.
Paolo.
Allora avrei fatto questo programmino, che automatizza quanto scritto prima in forma teorica.
Fammi sapere se ti va bene...
Interessante il discorso teorico, mi sfugge un po' l'utilità pratica.
Se 50W di differenza sono un'inezia rispetto alle variabili di calcolo, per aumentare la tua potenza media di 50W di devi fare un discreto mazzo.
E poi chi ha pedalato in salita sa la differenza fra trovare un asfalto liscio o trovarsi in mezzo a crepe buche o ghiaino.
O forse ho capito male?
Se 50W di differenza sono un'inezia rispetto alle variabili di calcolo, per aumentare la tua potenza media di 50W di devi fare un discreto mazzo.
E poi chi ha pedalato in salita sa la differenza fra trovare un asfalto liscio o trovarsi in mezzo a crepe buche o ghiaino.
O forse ho capito male?
Dunque, l'ho fatto per rispondere alla domanda iniziale, nel senso:
Se intendi fare un certo tratto spingendo un certo rapporto puoi velocemente verificare innanzitutto se la cosa è per te fattibile in termini di potenza necessaria e poi verificare se il rapporto che viene fuori è compatibile con quello (o quelli) che ti piacerebbe utilizzare per percorrere il tratto stesso.
Tu che pensi ?
Scusa avevo finito internet sul cellulare, ora ho trovato un wifi.
Quello che penso è che i Watt hanno senso se vuoi monitorare i tuoi progressi e prestazioni e se hai un misuratore di potenza (sicuramente fuori dal mio budget).
Ogni valore di potenza ricavato da formule o dai dati Gps non ha alcuna attendibilità, come se in macchina leggessi che la mia velocità è compresa fra 50 e 200 kmh, di che utilità sarebbe?
Per i rapporti quello che trovo utile è leggere il comportamento del corpo e lo strumento è il cardio (il nostro contagiri). Cerco di stare intorno a una cadenza che decido e pedalo, se il cuore sta nei limiti che la voglia di durare fatica mi impone allora il rapporto è giusto, se mi cala la cadenza o vado in affanno allento, il contrario mi capita pure, ma meno spesso. :-)
Chiedo scusa per l'essenzialità dal cellulare