Training
Watt e Ciclismo
di Stefano Orazzini
Cominciamo con l'elencare e analizzare tutti i fattori da tenere in considerazione per il calcolo della potenza:
lunghezza percorso = s
E' espressa in metri (m) e indica la distanza che intercorre tra il punto di partenza e il punto di arrivo.
dislivello = d
E' espresso in metri (m) e indica la differenza di altitudine tra la quota di partenza e quella di arrivo.
tempo di percorrenza = t
E' espresso in secondi (s) ed è il tempo trascorso tra inizio e fine tragitto.
peso ciclista + bici e abbigliamento = p
E' espresso in chilogrammi (kg) ed è il peso del ciclista vestito e della bicicletta
fondo stradale = a
E' un coefficiente ricavato da test di laboratorio (coefficiente di rotolamento) e dipende dalla capacità di scorrevolezza del battistrada sul fondo stradale. Potrà variare come segue:
area frontale = m
Il valore di m è pari alla superficie frontale in m² del ciclista più bici; cioè la parte del corpo esposta alla resistenza aerodinamica all'avanzamento. Per stimarla, un metodo semplice ma di difficile messa in pratica è quello di farsi fare una fotografia frontalmente, passarla allo scanner e calcolarne attraverso i pixel l'area ciclista + bici conoscendo le misure (altezza x larghezza) originali e facendo le debite proporzioni.
Tale valore dovrebbe essere variabile, di norma tra 0,275 e 0,600 m² e dipende dalla struttura fisica e dalla posizione in bicicletta. Per semplificare il calcolo, vi illustriamo una serie di valori tipici in funzione del peso e della statura del ciclista.
incrementare o diminuire questi valori di:
coefficiente aerodinamico = Cd
E' un valore adimensionale estremamente difficile da stimare. L'unico modo certo per calcolarlo sarebbe quello di testarsi in una galleria del vento, ma chi di noi può farlo ? Vediamo quindi di derivarlo dall'esperienza dei numerosi test che sono stati effettuati.
Il Cd è strettamente dipendente dal comportamento della "superficie" del ciclista + bici nei confronti dell'aria.
Facciamo un esempio per capire meglio. Immaginiamo di avere due superfici che, viste frontalmente, sono identiche per misura e forma. Se proviamo a farle avanzare frontalmente, il loro comportamento nei confronti dell'aria è lo stesso ?
La risposta è: dipende da molti fattori.
Può dipendere dalla forma: se questa è più o meno aerodinamica; una superficie appuntita "penetra" l'aria in maniera migliore di una superficie piatta che respinge l'aria con più forza.
Può dipendere dalla struttura della superficie: una superficie ruvida crea più micro-turbolenze rispetto ad una liscia.
Oppure può dipendere anche dalla posizione: se la manteniamo alta sul manubrio, la marcia rallenta inesorabilmente non solo per la maggiore aera frontale, ma anche per la creazione di flussi d'aria controproducenti.
Vediamo i valori tipici del coefficiente aerodinamico.
Quindi il cd può variare tra 0,65 e 0,90.
Per fare un paio di esempi, un amatore medio ha un cd intorno a 0,80 mentre un professionista a cronometro molto vicino a 0,60.
E' utile sapere che dal prodotto dell'area frontale m e il coefficiente aerodinamico cd si ottiene il famoso cx, che praticamente riunisce in un solo valore tutte le resistenze aerodinamiche; valori tipici del cx sono da 0,24 a 0,42. (Chris Boardman, atleta di notevole stazza, nel record dell'ora con la sua bicicletta speciale Lotus sembra abbia avuto un cx pari a 0,19-0,21) !!
densità dell'aria = h
La densità dell'aria h diminuisce con l'aumentare dell'altitudine. Essa dipende infatti dalla presenza di molecole gassose nell'atmosfera che urtando contro il ciclista ne ostacolano la marcia. L'aria in quota è più rarefatta e meno densa di particelle gassose, quindi l'impedimento aerodinamico è minore.
Si passa da valori di 1,23 sul livello del mare a 0,90 a 3.000 metri di altezza (fonte CNR).
Poniamo infine il valore costante k a 9,81, pari all'accelerazione di gravità.
