El cálculo de la Potencia en el ciclismo

Tal y como comentaba en el post anterior, si conocemos una serie de datos, vamos a poder conocer la potencia que está desarrollando un ciclista en un momento determinado (teóricamente debiera ser un momento de un minuto al menos, pero se "extrapola" al segundo o a un instante).

La potencia que desarrolla un ciclista se 'utiliza' para vencer una serie de resistencias al avance, resistencias que se resumen en tres: Resistencia de Rozamiento, Resistencia Aerodinámica y Resistencia a la Gravedad. Por tanto la potencia es:

POTENCIA (Watios) = Rr + Ra + Rg

Siguiendo con los postulados de Di Prampero, vamos a ir desgranando estas resistencias:

• Resistencia de Rozamiento o Resistencia de Rodadura:

Es la resistencia al avance del ciclista derivada del rozamiento

En el trabajo citado de Di Prampero, encontramos que esta resistencia puede ser calculada en base a la fórmula:

Rr = 0,045 * PESO * V (m/seg)

donde vemos que es dependiente de un coeficiente (0,045), que es función de múltiples variables pero que está realizado el cálculo rodando con bicicleta de ruta, en una carretera con buen asfalto, con ruedas de 700 mm, y tubulares con presión de 8 kg/cm2. Lógicamente la modificación de dichas variables va a dar lugar a la modificación del coeficiente y con ello del resultado final.

• Resistencia Aerodinámica:

La Resistencia Aerodinámica supone el trabajo que tiene que realizar el ciclista para vencer la oposición que le ofrece el aire, y se puede calcular mediante la siguiente fórmula:

Ra = 0,041 * (PB/T) * SA * V³ (m/seg)

interviene un coeficiente (0,041) que engloba el coeficiente de penetración aerodinámica; en este caso se considera que el ciclista va en una bicicleta de ruta sin acoples ni similares en una posición básica baja, que es la posición que adopta el ciclista sentado con las manos en los aros del manillar. El segundo factor (PB/T) es utilizado para calcular la densidad del aire, de manera que al incluir la Presión Barométrica, corrige este factor cuando vamos a altitud, ya que en esas condiciones la Presión está disminuida. El tercer factor significa la superficie corporal, ya que cuanto mayor es el ciclista, mayor va a ser el área que debe ‘introducirse’ en el aire. Y el último factor de esta ecuación es la velocidad, ya que cuanto mayor es la velocidad, mayor es la masa de aire que tiene que ‘atravesar’ el ciclista, pero aumentada al cubo lo que determina que a partir de cierta velocidad, un pequeño aumento de velocidad da lugar a grandes variaciones en la resistencia; de ahí que pasar de 48 a 50 km/h sea mucho más difícil que pasar de 38 a 40 km/h; como ejemplo, diremos que un ciclista necesita desarrollar 50 Watios más para pasar de 48 a 50 Km/h, mientras que necesita aumentar en 30 Watios su Potencia para pasar de 38 a 40 Km/h.

• Resistencia a la Gravedad:

Cuando hablamos de Resistencia a la Gravedad, nos estamos refiriendo al trabajo necesario para vencer la fuerza gravitatoria cuando nos elevamos del suelo, que al fin y al cabo es lo que hacemos cuando subimos una cuesta, y podemos calcularla aplicando la fórmula siguiente:

Rg = 9,81 * PESO * V (m/seg) * PENDIENTE

Lógicamente cuando el terreno es llano la pendiente es 0, con lo que la Resistencia a la Gravedad es 0 también.


Unidades de Medida

En todas estas ecuaciones, el PESO es la suma del Peso del Ciclista y de su Máquina en kilogramos, V es la Velocidad en metros por segundo (si la velocidad la tenemos en kilómetros por hora, no tenemos más que dividir por 3’6 y su resultado será la velocidad en metros/segundo), SA va a ser la Superficie corporal del ciclista lo que depende del Peso y Talla, PB es la Presión Barométrica (Torr), T es la Temperatura Absoluta en grados Kelvin (que es el resultado de sumar 273 a la temperatura en grados centígrados) y PENDIENTE es la pendiente media del tramo en cuestión.

Una vez calculado el valor de las diferentes resistencias al avance, no tenemos más que sumarlas para conocer la Potencia desarrollada por un ciclista sobre la bicicleta de forma aproximada. Como decíamos, en la actualidad hay sistemas eficaces para conocer en el momento la potencia que se está desarrollando, pero tienen un precio que no lo hace asequible a todos los bolsillos.

Una vez conocida la Potencia avanzaremos en la Potencia desarrollada por los ciclistas en diferentes situaciones de competición, para posteriormente ir centrándonos en la fuerza muscular que desarrolla el ciclista que al fin y al cabo es el objetivo final de este hilo.