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Traçar um plano é melhor

Quem pedala sabe.

Não há descida que compense totalmente uma subida, pelo menos energéticamente.

Ou seja, um trecho com subidas e descidas é sempre mais cansativo que um trecho plano.

Mas a energia potencial gravitacional é conservativa, ou seja, toda energia que gastamos para subir é devolvida para descer, sendo que o somatório de energia potencial gravitacional é zero, da mesmo forma que acontece quando pedalamos no plano. Podemos de fato desconsiderar, pois seu valor deste somatório é realmente zero desde que se chegue na mesma altitude que partiu.

Desconsiderando a perda por atrito mecânico ( rolamentos, correntes, pneus) que são baixos, na ordem de poucos centésimos da energia total, a única parcela de potência que sobra é devida a resistência aerodinâmica.

Ou seja, a energia que você produz é transformada em calor por causa da viscosidade do ar(turbulências, descolamentos do fluxo de ar, entre outros fenômenos que simplificamos como consequências da viscosidade). Calor este que é muito baixo para ciclistas a ponto de ser despercebido, mas atingim até centenas de graus em aviões e milhares de graus em ônibus espaciais na reentrada da atmosfera.

Como pode-se notar, este valor de potência tem relação com a velocidade.

Uma das formas simplificadas de se tratar a resistência aerodinâmica é tratar por:

F=k*v²

Onde F é força ( en Newtons por exemplo) , k é uma constante relacionada com geometria do objeto, meio flúido ( no nosso caso ar) e mais algumas considerações e v é a velocidade ( em km/h) por exemplo.

Para um mesmo ciclista, k é praticamente sempre o mesmo.

GARAGEM1Na situação descrita acima , onde o ciclista percorre AB temos como energia entregue pelo conjunto bicicleta+ciclista para o ar:

E=F x D

F=k x V²

E=k x V² x D

E=k x 20² x 20 = k x8000

Na situação onde o mesmo ciclista percorre AC temos duas parcelas (subida+descida):

E= F1 x D1 + F2 x D2

F1= k x V1²     F2=k x V2²

E=k x V1² x D1 + k x V2² x D2

E=K x ( V1² x D1 + V2² x D2)

E=k x ( 15² x 10 + 30² x 10)

E=k x 11250

Essa energia pode ser em Joules, kWh ou mais popularmente conhecida, calorias.

Podemos ver matemáticamente e numéricamente um fato que conhecemos desde nossa primeira pedalada. Um trajeto com subidas e descidas consome muito mais energia ( nossa!) que um trajeto plano, mesmo quando se tem a mesma velocidade média total.

7 respostas para “Traçar um plano é melhor”

  1. 19 junho 2009 as 1:04

    Rafael disse:

    Parabéns pelo post! Eu sempre ficava me perguntando isso, mas nunca tinha parado para pensar seriamente no assunto.
    Vou começar a fazer mais planos para meus pedais 😀

  2. 19 junho 2009 as 8:48

    lulis disse:

    no segundo parágrafo eu imagino que “você quis dizer: subida” em algum lugar =)

  3. 19 junho 2009 as 9:25

    Rodrigo Stulzer disse:

    E o tesão de um bom downhill é diretamente proporcional ao esforço da subida anterior 🙂

  4. 19 junho 2009 as 10:08

    Rogério Leite disse:

    Suas conclusões são consistentes com a prática, mas nas descidas apesar da velocidade ser maior (e geralmente, muito maior que 20km/h), quase não gastamos a nossa energia muscular, gasta na subida! O pedal fica sem tensão alguma mesmo com relações elevadas! A verdade é que a física teria de ser aplicada de outra forma, dado que nosso desgaste pedalando acontece, subindo ou descendo – se vc pedalar na descida, claro! Acho que as equações precisariam ser expandidas para incorporar o uso dos músculos, mas não enxergo como!?!

  5. 22 junho 2009 as 10:00

    thiago disse:

    Estas velocidades foram com base em treinos com bicicletas de estrada, onde costumava pedalar mesmo nas descidas com o mesmo nível de esforço ( conferido via frequencímetro).
    Mas mesmo sem este fato, deve-se lembrar que o esforço feito na subida não é perdido, ele é armazenado como se fosse em uma bateria, pois será transformado em velocidade novamente na descida. O mesmo não acontece com a resistência aerodinâmica, que a energia é sempre dissipada. Se fosse possível pedalar no vácuo, a média seria sempre a mesma independente do relevo.

  6. 23 junho 2009 as 23:08

    Mary disse:

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  7. 17 dezembro 2009 as 12:50

    Marcus Lins disse:

    Como já foi dito, em se tratando de mecânica, suas contas estão certas. Mas, o problema está no esforço BIOMECÂNICO. Ainda que não se pedale na descida, e se posicione de forma mais aerodinâmica, para reduzir o atrito, o ponto está em como suas pernas se recuperam do período de subida.

    Este é o ponto. Você leva séculos subindo, fazendo esforço aeróbico e desgastando o músculo, e a descida, em geral, é bem mais rápida (e seu músculo não tem a Energia Potencial Gravitacional reposta a ele, quimicamente). Por isso o desgaste.

    Precisamos de um fisiologista, fisioterapeuta, educador físico ou similar para elucidar essas questões!