CÁLCULO DE LA POTENCIA GENERADA POR UN CICLISTA.

Es muy sencillo, sólo hay que bajarse la tabla y operar con ella.

Tipos de celdas:

Amarillas: es donde se introducen los datos. Son las únicas no protegidas.

Marrones: se pueden ver los resultados de distintos cálculos que pueden ser más o menos orientativos.

Azules: resultados finales.

Datos a introducir.

Plato: nº de dientes.

Corona: igual.

Rueda: circunferencia en metros. Me imagino que todos sabréis hallarla, suele venir en las instrucciones de los ciclocomputadores, de todas formas podeis considerar que una btt tiene una circunferencia de unos 206mm y una bici de carretera de 212mm.

Distancia: en kms.

Desnivel: hay que meter altitud inicial y final. Obviamente si ya se tiene calculado éste la primera medida es 0. Pero es mejor meter ambos datos aunque sea aproximadamente ya que la hoja calcula automáticamente la altitud media del puerto para el cálculo de la densidad del aire, que consideraremos constante a lo largo de toda la subida.

Temperatura a nivel del mar. Si no se sabe porque uno está a otra altitud se pone aproximadamente, teniendo en cuenta que esta aumenta 1ºC cada 150m que se bajen, es decir si estamos a 1500m hay que sumar 10ºC a la medida que nos de nuestro termómetro. Lógicamente en la casilla T real tiene que hacerse coincidir con la que nosotros medimos. Es importante también para el cálculo de la densidad del aire. La tabla esta vez también hará los cálculos a partir de la altitud media del puerto y se considerará la temperatura constante.

Producto Cx A, es el producto de la superficie frontal del ciclista por el coeficiente debido a la forma. Es variable según el tamaño del ciclista y su posición sobre la bici, además de la propia bici. El Cx sólo se puede calcular en un túnel de viento. Nosotros lo calcularemos mediante la experiencia.

Datos aproximados de Cx.

Récord de la hora. Obree 0.6. Indurain, Rominger, Moser 0.7 Ciclista de paseo 1.

Datos aproximados de A (superficie frontal).

Récord de la hora. Obree, Rominger 0.3. Indurain 0.35.

CxA aproximado. Obree 0.18 Rominger 0.21 Indurain 0.24

Nosotros consideraremos un Cx de 0.8 si va uno acoplado y 0.9 en posición de escalada. Asimismo un A de entre

0.35 y 0.4 en función de la postura y la envergadura del ciclista.

Si alguien quiere tener unos datos más fiables de A sólo tiene que hacerse varias fotos frontales en distintas posiciones: cogido a los escaladores, a las distintas parte del manillar, a los acoples si los hubiera... Se intentará tener la cámara lo más centrada posible para evitar distorsiones causadas por el ángulo de la cámara. Una buena manera de minimizar errores es hacer varias fotos y hallar luego la media de las medidas obtenidas. Para hallar las medidas sólo hace falta poner al lado una referencia de altura conocida (un recogedor, pe ej) y pasar las fotos por un programa de edición de imagen (tipo Paint). Con la medida conocida se halla la escala de la foto mediante las herramientas del programa. Y ya sólo queda descomponer la figura en rectángulos y triángulos para el cálculo aproximado de la superficie.

Area del rectángulo: lado mayor x lado menor. Área del triángulo: base x altura /2.

Rozamiento mecánico: para hallarlo tenéis que cronometrar el tiempo en segundos que tardáis en pasar de 10 a 6 km/h en la superficie y la bicicleta a determinar. Si no se hace la prueba se puede meter un tiempo que de un resultado de entre 0.001 y 0.008 en función del estado del firme y el tipo de cubierta.

La prueba lógicamente se hace en llano y sin viento. Se cogen unos 12 km/h y se deja uno ir cuando se llega a 10 se pone en marcha el cronómetro y cuando se llega a 6 se para. Se hacen tres medidas en cada sentido para compensar pequeñas variaciones. Si salen muy distintas en un sentido u otro es que hay cierta pendiente o presencia de viento. Es mejor desplazarse un poco y hacerla en otro lugar (con el mismo grip que se quiere medir, se entiende) El tiempo medio se mete en la tabla.
Esta prueba es aproximada. Tiene la ventaja de que también integra el rozamiento producido por los rodamientos. No incluye el de la cadena (no se pedalea) pero sí un poco del rozamiento contra el aire. Hay una compensación. Es mejor no medir a velocidades mayores por el efecto del aire ni menores porque estaríamos metiéndonos en la zona del rozamiento estático que es mayor. De hecho si se baja de 4km/h la bici pierde la progresividad y se para rápidamente. Si medimos el rozamiento mediante poleas, etc veríamos que nos da un valor mayor. Pero lo que interesa es medir el rozamiento de la bici en movimiento, por eso yo prefiero este método que es pachanguero pero funciona.

Peso de ciclista y de bicicleta. Acordaos del equipamiento que también pesa: la ropa, casco, botellín, etc para una mayor exactitud.

Tiempo en horas, minutos y segundos.

Longitud de la biela en mm..

Resultados: potencia en W y en Cv (como curiosidad), cadencia de pedaleo y fuerza sobre el pedal.

Calorías consumidas, aquí no vamos a entrar en discusiones sobre si el cuerpo humano es una máquina térmica o no. Lo que es seguro es que experimentalmente se obtiene que de la energía de los alimentos se obtiene entre un 20 y un 30% (suponemos un 25%) de rendimiento en forma de trabajo, el resto se usa para producir calor. Por eso multipico por 4 la equivalencia entre W y Kcal/h.

Las celdas están cubiertas con unos datos a modo de ejemplo, echadles un vistazo antes de operar con ellas.

En llano y a alta velocidad podréis observar que el resultado es aproximado, influyen mucho datos muy difíciles de cuantificar: superficie frontal, Cx, incluso con medios sofisticados. La aerodinámica es una ciencia muy compleja y que aún puede dar mucho más de sí.

A bajas velocidades la aerodinámica pierde importancia y la cobra una vieja conocida: la gravedad. Aquí el resultado es muy preciso ya que los datos son fáciles de cuantificar: peso, inclinación. La potencia que obtengáis
subiendo el Angliru os saldrá muy aproximada a la realidad. Podéis usar esas medidas para extrapolarlas a otras situaciones y así obtener vuestras propias medidas de esos datos complejos. Si subiendo el Angliru vas a 180pulsaciones p ej generando 200 wattios, en llano con esas pulsaciones puedes suponer esa potencia y sabiendo los otros parámetros: velocidad, peso, etc obtener el CxA. La realidad es que en llano siempre llevarás alguna pulsación menos ya que la inercia de la bici hace que puedas tomarte levísimos descansos sin perder velocidad cosa que no puedes hacer cuesta arriba pues pierdes velocidad. 

Las inercias debido a partes móviles suponen alrededor de un 2% del total pero como contribuyen en la medida experimental del rozamiento, junto con el rozamiento en rodamientos, etc no las tendremos en cuenta. Podéis tenerlo en consideración sin embargo si lleváis ruedas excesivamente tochas o muy ligeras.

Fuentes:

Programa Ciclotour del ciclocomputador Ciclosport CM 414 ALTI M.

http://www.analyticcycling.com/.

Física General de Jose A. Fidalgo y M. Menéndez