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¿Cuál es la pendiente más pronunciada para una bicicleta de carretera?

julio 1, 2021


¿Por qué los ciclistas empujar una bicicleta? En el caso de una etapa reciente de Tirreno-Adriático, había tres partes con una pendiente del 27 por ciento. Si. Eso es bastante empinado para una bicicleta.

Seguramente sabes que en realidad no informo sobre las noticias. Si quieres más detalles sobre la carrera real, echa un vistazo VeloNews.com. Para mí, estoy interesado en esta pregunta de Mark Cavendish (@MarkCavendish) – oh, sombrero para Chris Hill (@ Hillby258):

Discutiendo la subida del 27% en la etapa de hoy con @martinvelits ¿Y se preguntó cuál es la pendiente más pronunciada que podría andar en una bicicleta de carretera?

– Mark Cavendish (@MarkCavendish) 11 de marzo del 2013

Ahora por la física. Creo que hay tres razones por las que una pendiente sería demasiado empinada. Para todos estos casos, voy a asumir que es una pendiente prolongada. Esto significa que no puede simplemente acumular una gran velocidad y aumentar la pendiente. Si este fuera el caso, podría subir directamente a una pared (lo que puede hacer por un corto tiempo).

Límite debido al poder humano

Aquí hay un diagrama de un ciclista subiendo una colina.

Captura de pantalla 3 12 13 11 57 am

Primero, una nota rápida sobre las calificaciones. ¿Qué significa una calificación del 30%? Significa que si recorre una distancia por la pendiente, la relación entre la distancia vertical y la horizontal (multiplicado por 100) le dará la pendiente. Por lo general, representamos la pendiente de una pendiente con un ángulo, pero esto esencialmente hace lo mismo. No estoy seguro del símbolo internacional de grado, por lo que usaré r. En cuanto a la altura (h) y distancia horizontal (s), la nota sería:

Captura de pantalla 3 12 13 12 04 pm

Digamos que el ciclista se mueve con cierta velocidad. v y esta velocidad es lo suficientemente lenta como para que la resistencia del aire no sea un factor significativo. ¿Cuánta energía se necesitaría para subir la pendiente a una velocidad constante? En este caso, podría considerar solo la energía que entra en el cambio en la energía potencial gravitacional del ciclista más la bicicleta. El cambio de energía sería:

Captura de pantalla 3 12 13 12 15 pm

Realmente no me importa la energía. Quiero saber la potencia necesaria para subir esta pendiente. El poder se define como el cambio de energía durante el cambio de tiempo. Pero, ¿cuánto tiempo se tarda en subir esta pendiente? Si la velocidad es v, Puedo escribir la velocidad vertical como:

__Actualizar: __Odio esta notación de degradado. No es muy útil para los cálculos. Entonces, la ecuación anterior tiene un error (la taché). Sin embargo, la velocidad vertical sigue siendo h sobre el cambio en el tiempo. Agregué una expresión más útil para la velocidad vertical (en términos de theta).

Ahora, puedo resolver el cambio en el tiempo y usar esto para calcular la potencia.

__Actualización 2: __Ok, también tuve que arreglar esta ecuación. Nuevamente, volví a usar theta para el ángulo de la pendiente en lugar de ese gradiente tonto. Incluí un cálculo para determinar el ángulo del gradiente.

Pongamos algunos valores aquí. Suponga que la bicicleta más el ciclista tiene una masa de 75 kg con una velocidad promedio de 2 m / s. Si el grado fuera 30, esto requeriría una potencia de 441 Watts 422 Watts. Eso es un poder serio. Es posible, pero te agotaría rápidamente. No tengo una buena idea de la potencia de un ciclista, pero le pregunté a mi hermano que monta bastante. Dijo que en un viaje de 40k, tiene un promedio de 280 Watts. No es un cobarde, así que diría que este 441 Watts 422 Watts es bastante duro.





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