Domanda:
CALCOLO POTENZA CICLISMO??
?
2015-10-16 07:39:59 UTC
in pianura, come si fa a calcolare la potenza, sapendo peso(bici+atleta), attrito (aria+asfalto), pendenza, velocità? oppure ci vogliono altri dati?? ho trovato una formula, ma calcolava sbagliato, perchè non teneva conto della resistenza dell'aria, e quella fa tantissimo...e poi, in pianura, a parità di velocità(e assenza di vento), fa più fatica una persona di 55-60kg o una di 75-80? ovviamente intendo una velocità alta, tipo oltre i 30km/h
Quattro risposte:
Valer
2015-10-18 15:03:40 UTC
prova a leggere qui http://www.ciclismopassione.com/le-salite-e-il-rapporto-peso-potenza-di-ercole-della-torre/ dove parla dei vantaggi e svantaggi del peso dell'atleta confermando quanto ci ha detto l'amico @Sesquioss

Una potenza da 1000W è roba da ciclisti professionisti per pochi secondi. Io arrivo a 300 W di picco ma sul continuativo di mezz'ora credo di rimanere attorno a 200W

L'attrito a velocità oltre 20 km/h dipende quasi solo dall'attrito aerodinamico con una bici da corsa perché il CX di un ciclista non è gran ché rispetto ad una moto o ad automobile carenata. Ovviamente se hai una mbk e le ruote sgonfie è un altro discorso.



Per calcolare la forza di attrito totale c'è un sistema semplice: in discesa di pendenza nota senza pedalare guarda a quale velocità si ottiene l'equilibrio delle forze, cioè assenza di accelerazione. Conoscendo la pendenza si ricava la forza motrice come proiezione della forza peso per il seno dell'angolo della pendenza.

Scegli una pendenza moderata che ti mantenga p. es. a 30 km/h

Ovviamente la forza di attrito sarà la stessa a pari velocità anche in pianura.

Ti ricordo che la potenza è data dal prodotto della forza per la velocità, e in pianura la forza per avere quella velocità è la tua e non più quella della gravità.
sesquiossidodip
2015-10-16 08:32:02 UTC
Il calcolo, come ti ha detto il mio amico @Falco, è parecchio complicato. Devi tener conto



(in pianura):

L'attrito con l'aria, il più importante a velocità elevata, è proporzionale alla forma (coefficiente di attrito) per la superficie esposta al vento, moltiplicato il QUADRATO della velocità.

L'attrito col suolo delle ruote dipende, almeno in parte, ANCHE dal peso dell'atleta (anche qui, coefficiente di attrito) moltiplicato per la velocità ma NON al quadrato.

Però (supposto due persone della medesima costituzione ed allenamento, ovvio, altrimenti il paragone non ha senso) la potenza muscolare è QUASI proporzionale alla massa muscolare, e quello più pesante sviluppa anche più potenza.

Ora, la MASSA cresce col cubo della dimensione e l'attrito (sezione maestra) col quadrato.

Quindi (calcoli arbitrari, tanto per averne un'idea) uno più "grosso" del 10% peserà il33% in più, svilupperà circa il 25-30% di potenza in più, ma la sua "sezione maestra" (quella che lo frena per attrito) aumenterà SOLO del 21%.

Se a questo aggiungi il fatto che la biciletta (altro attrito) è la stessa per entrambi, vedi che il vantaggio dell'uomo "grosso e forte" diventa evidente.



Questo è il motivo per cu i "passisti" (in genere) sono più grossi degli scalatori.

In salita invece vale il contrario: L'attrito con l'aria è irrilevante (se non a velocità da "Giro d'Italia) e conta il peso. E dato che la potenza non cresce "proprio" con il peso ma un po' meno (pare che il rapporto peso-potenza sia migliore nelle persone minute) vedi che i grandi scalatori sono in gran parte più o meno mingherlini. Ma anche qui, la bicicletta invece è la stessa per tutti, ed influisce di più (in percentuale) sulle persone leggere che sulle persone pesanti...

Come vedi, c'è da sbattersi parecchio, se hai voglia di divertirti.

Ammesso che si arrivi a qualcosa, poi... Al massimo si può "averne un'idea"...

Anche perché per sballare i calcoli precisi basta un bicchiere d'acqua in più od in meno....

Ciao
peterpan
2015-10-16 08:20:28 UTC
l'eq. della dinamica e`

m a = F - P' - F' - F"

dove

F = forza motrice

P' = m g senθ [forza peso parallela al piano inclinato]

F' = μ m g cosθ [attrito asfalto]

F" = k v^2 [resistenza aria, k e` un coefficiente che tiene conto di vari parametri tra cui la forma del corpo in questione]

a velocita` costante

a = 0

quindi

F = m g senθ + μ m g cosθ+ k v^2

F = m g (senθ + μ cosθ) + k v^2

la potenza e`

P = F v

P =m g (senθ + μ cosθ) v + k v^3

quindi come si nota la potenza necessaria per ottenere una velocita` v costante e` proporzionale al peso

quindi una persona piu` pesante deve avere un potenza maggiore per ottenere la stessa velocita`. [i parametri μ θ e k sono costanti].

esempio:

v = 10 m/s m1 = 60 kg m2 = 80 kg μ = 0,1 gradi k = 0,1 θ = 6 gradi [~ 10 % di pendenza]

P1 = 1300 W

P2 = 1700 W

la differenza di potenza richiesta e` di 400 W



se si viaggia in pianura l'eq. diventa

P = μ m g v + k v^3

anche qui si nota che la persona piu` pesante deve sviluppare una potenza maggiore, ma in questo caso la persona più` pesante può` sviluppare una potenza muscolare maggiore che compensa il maggiore attrito con il suolo. In salita invece il peso rimane un handicap che aumenta con l'inclinazione [m g senθ].

infatti in pianura si ha

P1 = 688 W

P2 = 884 W

come si nota la differenza di potenza richiesta e ` di 196 W che può` essere compensata dalla maggiore muscolatura della persona più` pesante
FalcoOrebilit
2015-10-16 08:04:14 UTC
Trovare la potenza P= lavoro svolto / tempo in termini reale è quasi impossibile : troppi fattori influenzano il consumo di Energia !! Quindi in questi casi bisogna semplificare molto il problema ( ignorare l'attrito dell'aria ,,, la presenza del vento .....magari tener conto soltanto dell'attrito fra le ruote e la bici ( e anche questo non è facile ) . L'attrito della bici con il suolo dipende dal tipo di superficie di contatto ( l'asfalto è diverso dal terreno tanto per fare un esempio ) . A parità di altre condizioni l'attrito dipende anche dal peso della bici+uomo . Quindi un uomo più leggero fa meno attrito e quindi dovrebbe consumare meno Energia ( a parità di tutte le altre condizioni ..però )


Questo contenuto è stato originariamente pubblicato su Y! Answers, un sito di domande e risposte chiuso nel 2021.
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