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.
Na 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.
This entry was posted on quinta-feira, junho 18th, 2009 at 23:39 and is filed under Componentes Mecânicos, Equipamentos. Both comments and pings are currently closed.
junho 19th, 2009 at 1:04
Rafael says: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 😀
junho 19th, 2009 at 8:48
lulis says:no segundo parágrafo eu imagino que “você quis dizer: subida” em algum lugar =)
junho 19th, 2009 at 9:25
Rodrigo Stulzer says:E o tesão de um bom downhill é diretamente proporcional ao esforço da subida anterior 🙂
junho 19th, 2009 at 10:08
Rogério Leite says: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!?!
junho 22nd, 2009 at 10:00
thiago says: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.
junho 23rd, 2009 at 23:08
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dezembro 17th, 2009 at 12:50
Marcus Lins says: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!