La potencia que un ciclista desarrolla encima de la bicicleta se consume en los siguientes aspectos.

 

  1.vencer la resistencia aerodinámica.

  2.vencer el rozamiento

  3.vencer a la gravedad

  4.acelerar.

  5.fricción entre elementos mecánicos.

 

 

Exceptuando el caso de fricción entre elementos mecánicos, el resto de las componentes puede evaluarse matemáticamente:

 

1.La potencia para vencer la resistencia aerodinámica es:

siendo

 

ρ= densidad del aire (kg/m3).

Vg: velocidad del ciclista (m/s).

Va: velocidad del aire frontal que incide sobre el ciclista de forma frontal (Vg+ Vairefrontal)(m/s)

Cd: coeficiente aerodinámico

A: Área que enfrenta el ciclista al Aire (m2)

 

2.Potencia de rodadura

 

Prodadura =Crr x M x  Vg;     Ec. 2

siendo,

 

Crr: coeficiente de rodadura

M: peso del conjunto bici + ciclista (kg)

vg: velocidad del ciclista (m/s)

 

3.Potencia para superar una pendiente

Ppte= M x g x Vg x sen (α);      Ec. 3

sen α= sen (arctag(Δh/ Δd)); Ec. 4

 

Para ángulos pequeños, el seno se puede aproximar a la tangente, por lo que

 

sen α= Δh/ Δd =Pendiente;   Ec. 5

 

 

4.Potencia para acelerar

 

P = 0,5 x (M + I/r2)x (Vf2- Vi2)/(tf-ti);   Ec. 6

siendo,

 

M: peso del conjunto bici + ciclista (kg)

I: momento de inercia de las ruedas. (kgm2)

r: radio exterior de la rueda (m)

Vf: velocidad final tras la aceleración(m/s).

Vf: velocidad inicial antes la aceleración (m/s).

 

De todas ellas, cuantitativamente, la potencia aerodinámica es la más importante, y también en la que más fácilmente se pueden alterar parámetros para modificarla.

 

Como ejemplo, si suponemos un ciclista pedaleando a una velocidad constante, en llano, sin influencia del viento y despreciamos las pérdidas en fricción de elementos mecánicos: considerando un valor  de Crod de 0,0025, para una masa de 85kg, a 35 km/h, con un coeficiente CdA  de 0.4 se obtiene una potencia de rodadura de 20,7w. Respecto a la potencia total que haría falta (243w),  supone un 8%. El resto, 92%, se emplea en vencer la resistencia al aire.