La física de la bicicleta y la mejora de rendimiento

De ladrillo nada. Se te echaba de menos por aquí. Gracias por la aportación y saludos.
PD. Enhorabuena por el aligeramiento del conjunto

 

Realmente interesante el hilo. Yo siempre había oído a pros comentar que cada kilo menos en su bici supone en 10km de subida como un minuto menos. Se me hacía muy exagerado, y viendo este hilo parece que estaba en lo cierto.

Algunas cosas quisiera apuntar, matizar, que no corregir, porque las expongo un poco a modo de duda para futuras aclaraciones por parte de nuestros "físicos" xD :

- ¿cómo contamos la relación peso/potencia del ciclista? Se está diciendo que un conjunto bici-ciclista más ligero ayuda a subir mejor, y eso es indudable, pero también es cierto que un ciclista de más peso es capaz de ejercer más potencia en cada pedalada (sino ¿porque separan a luchadores en clases según peso?) Suponiendo que ambos ciclistas tienen una relación peso-estatura lógica y deportista, están igual de entrenados y en buena forma, ¿hasta que punto compensa la mayor potencia que puede ejercer el ciclista más pesado contra su propio peso?

- también se está comentando que aligerar la bici 500gr por ejemplo en unas bielas no es una gran ventaja de rendimiento, sin embargo unos componentes más punteros aportan funcionamiento más suave (en teoría hasta cierto punto esto es verdadero), como por ejemplo rodamientos de mayor calidad o mayor diámetro con más rigidez y suavidad en el rodar del ejemplo de las bielas. ¿Hasta que punto mejoraría el rendimiento? Me imagino que muy poco, pero si podéis hacer el cálculo sería impresionante xDD

- y ya para terminar: ciertamente el conjunto peso ciclista-bici es determinante en el rendimiento, sobre todo cuesta arriba, pero en el foro siempre se dice que una bici más ligera es más juguetona, maniobrable y ágil. Así que un equipo de 80 kilos donde el ciclista pese 65kg y su bici 15kg, pierde frente a uno de 71kg y su bici de 9kg exactos, sobre todo a la hora de meterse en tramos técnicos. Por esto mismo, en el foro siempre se ha comentado que es mejor llevar el peso en la mochila (añadido al ciclista) que en bolsitas del sillín o botellines. ¿Que hay de cierto en esto?

A ver que sacamos en claro

 

Muy interesante todo lo que estoy leyendo por aqui, pero yo creo que el peso del conjunto ciclista bici se nota bajando a más peso más velocidad lo digo por experiencia propia. Salgo con un chico de mi misma altura más o menos y bajando sin dar pedales le cojo, en peso le superó en unos diez kilos. El hace mucho deporte no sólo anda en bici, correr, tenis, pádel, fútbol...etc.
Ahora mismo llevo saliendo casi un mes cinco días a la semana y salgo con el y le aguantó muy bien el ritmo esta bien aligerar la bici y bajar de peso, pero creo que lo principal es ponerse en forma. Mi peso es 80 kg mi bici 13,6 kg Camelbak siempre con dos litros de agua más dos cámaras y herramientas.

Un saludo a todos.

 

serinibike, hablando en términos de eficiencia, creo que lo mejor es que cada uno analice "su conjunto" para identificar dónde se encuentra su campo de mejora.
Cuando pesas "lo que debes", estas en buena forma y tienes una buena técnica, al indio poco mas le puedes hacer, así que lo único que le queda es usar mejores flechas. Si tu amigo es tan bueno como dices, el invertir en una bici mejor le ayudará a ser un poco mejor todavía, así que por tu bien, convéncele para que se quede con la bici que tiene y le cargue unas alforjas. JE JE

Lo que tiene todo el sentido del mundo para los buenos, deja de tenerlo para los que no lo somos tanto...

 

En el ciclismo de carretera hay otro mito, o no, arraigado, que dice que merece la pena llevar unas zapatillas de suela de carbono ya que aparte de ser más ligero, se transmite mejor la fuerza y hay menos pérdidas por deformación. Así a priori suena convincente, pero ya hemos visto que el peso es despreciable y referente a lo de la deformación, tiene pinta de que también lo sea. ¿Alguien arroja algo de luz?

 

Donde mas se nota el peso es en las ruedas, como ya ha mencionado algún forero. Unas ruedas de calidad rodaran mucho mejor que unas con peor calidad, por no hablar del peso entre unas y otras

 

Trabajo ( watios) es fuerza por tiempo . Para moverme en una cuesta del 15 % a 10 km / h. La fuerza será proporcional a la suma de las masas mía y de la bici, si pesase 70 kg , de tener una bici de 10 kg o una de 14 kg la diferencia son 4 kg sobre 80 total , 5 % , si la subida tiene 17 km con la bici ligera sacare ¡¡ 5 minutos !! a la bici más pesada . Suponiendo igualdad del resto de factores y considerando que una diferencia del 5 % de velocidad no aumenta la resistencia aerodinámica.

 

Hola. Lo primero es aclarar que la fórmula de primera pagina nos dice como se emplea la potencia que generamos en un instante determinado y no calcula trabajos. Al hacer simplificaciones primero hay que comprobar que el término que no se tiene en cuenta es despreciable para que el resultado no sea engañoso. A ver si tengo un rato e intento hacer un número. Un saludo.

 

Hola, respecto al peso, lo que hemos visto es que donde más se nota es en la periferia de las ruedas y luego en el conjunto pedal+zapatilla. En cuanto a efectividad de pedaleo, y aquí me pillas, entiendo que cuanto más rígida sea la suela, mejor aprovecharás la potencia. Si con el carbono consigues ligereza y rigidez, pues matas dos pájaros de un tiro. Pero como siempre habría que evaluar esta mejora frente a otras. Seguramente sea más efectivo fijar la geometría correctamente y mejorar la posición sobre la bici que gastarse 300 euros en unas zapatillas. Un saludo

 

Muy interesante lo que planteas. A ver si tengo un rato y le doy una vuelta. Saludos

 

Y que ruedas calidad precio recomendais? porque veo que son un factor muy importante

 

Me parece que os descuidáis la pieza en la cual se nota mas el rendimiento, es el motor, si el motor es mejor mas tira la bici, lo digo por experiencia. ejejjejej.

 

Musculator, totalmente de acuerdo y así lo comentó por ahí. De nada vale cambiar las flechas si el indio no va.

 

Hay un montón de hilos en los que seguro te pueden asesorar muy bien. Yo preguntaría a varios artesanos y que te digan. Yo lo poco que se es que los aros ZTR los esta montando mucha gente. Los bujes, que sean fiables: de los DT240 hablan maravillas. Los radios: adecuados para tu peso y estilo. Y sobre las cubiertas...
es un mundo y hay que experimentar. Y claro prepara 500 euretes.

 

muy interesante post, lo de las ruedas era lo que tenía más en cuenta, especialmente la parte más consumible (cubiertas y gomas) y muy importante ancho de la rueda e inflado para la parte de rozamiento que de alguna manera habría que incluir en todos todos estos calculos físicos.

para próximas compras de componentes o bicis tendre en cuenta lo del peso de la rueda para intentar que sea de 1500 kg (29er) y la parte de pedal/zapatilla que nunca la había tenido en cuenta.

 

Krakkreel, muy interesantes las preguntas que planteas, que intentaré responder por partes y con la ayuda de gnomor.
Efectivamente lo que habría que tener en cuenta es la relación (incremento potencia generada)/(incremento de masa) e (incremento de potencia gastada)/(incremento de peso). Hago notar que pongo peso para tener en cuenta a la gravedad. Aunque no dispongo de datos reales es lógico suponer que el cuerpo no se comporta linealmente, es decir que el primer cociente crece hasta llegar a un máximo y luego decrece.

En el caso de un ciclista escuálido es lógico pensar que el primer cociente aumente mas que el segundo, por lo que el incremento de potencia respecto a la masa será mayor que el gasto de potencia respecto al peso, es decir, lo que te penaliza la gravedad. A medida que aumenta su masa el incremento del primer cociente será cada vez menor hasta que ambos cocientes se igualan, o lo que es lo mismo, llegará un momento en el que lo que ganas por un lado es igual a lo que pierdes por el otro, punto que coincidirá con tu óptimo. A partir de ese momento, lo que ganes de potencia respecto al incremento de masa será tan pequeño que se lo coma la gravedad.

Sería muy interesante disponer de esos datos, pero a la vista de la fisonomía de los ciclistas, creo que no me equivoco mucho afirmando que ese óptimo se alcanza estando “mas o menos flacucho”, y que variará en función de la especialidad o requerimientos de la competición. Como comentas en el ciclismo no hay categorías y salvo casos muy excepcionales o disciplinas concretas, los ciclistas completos por lo general son pesos ligeros. Un caso que nos viene al pelo es el de Miguel Indurain. Con su 1,88 m en sus comienzos pesaba 87 kg. Seguramente, con ese peso desarrollaba una potencia brutal, pero no fue hasta que perdió 8 o 9 kg cuando se transformó en el mas grande y supongo que fue ahí cuando alcanzó el óptimo, que comentaba mas arriba, para competiciones de tres semanas.

Otro grande muy ligero y que en XC arrasa es Roberto Herás, que creo no llega a los 60 kg!!! Así que, sin datos, creo que no me equivocaré mucho al afirmar que los que “somos grandes” (yo mido 1,83 m y peso 80 kg) partimos con desventaja respecto a los mas ligeros y que si entrenara en vez de montar en bici, bajaría algo de peso y mejoraría mis tiempos en maratones.

 

Krakkreel, una de las hipótesis de partida es que solo se evaluaba el peso suponiendo que el rendimiento de los componentes era el mismo. Como siempre he dicho, si el cambio de componentes lleva asociado una mejora de funcionamiento y te lo puedes permitir, bienvenido sea. Esta hipótesis no es mas que una simplificación, pero no creo que entre componentes a partir de una gama (LX/SLX/XT) haya mucha diferencia y auque lo he buscado no encontrado esa información en las especificaciones de los fabricantes.
Aquí lanzo la pregunta por si alguien nos puede responder: ¿alguien dispone de ese tipo de información? ¿existen pruebas de fábrica para conocer el rendimiento de una transmisión LX/SLX/XT/XTR? ¿O es que todos cabiamos las bielas por unas mas caras, bonitas y brillantes, que un colega nos asegura que tiene un rodar mucho mas fino?
Sería una información muy interesante como base para justificar o priorizar mejoras en nuestras bicis. Un saludo.

 

Uff, y esta última es para nota, así que aquí si que pido el comodín de gnomor. Aunque en los extremos es cuando mas claros se ven las cosas, habiendo 6 kg de diferencia entre las bicis no parece posible que sin que hubiera gran diferencia en las ruedas, con lo que en este caso yo apostaría por el que lleva la bici de 9kg. Cambiaría el enunciado por mismo ciclista de 70 kg con misma bici de 10 kg. En el primer caso lleva mochila de 2 kg. En el segundo lleva los dos kg repartidos por el cuadro. ¿Qué es mejor?

-Peso en el ciclista con centro de gravedad mas alto?
-Peso en la bici con centro de gravedad mas bajo?
....

Ala, a pensar un rato.

 

Sinceramente pienso que es preferible llevar el peso en la espalda, aunque el centro de gravedad esté más arriba.

Si tienes que tirar de la bici, ese peso no tendrás que moverlo.

Si tan importante fuese el peso por tema de centro de gravedad, un rider más pesado nunca podría manejar la bici mejor que uno más ligero, y eso no es así.

 

Creo que lo de que el peso no ayuda subiendo todos lo tenemos claro. Y bajando? Pues ya explicaba gnomor, que bajando tampoco. Cuanto mas pesas mas cuesta frenar y mover la bici. Así que el exceso de peso no ayuda, otra cosa es que esto se supla con mejor técnica y/o condición física.
Respecto a eso de "tirar de la bici"... creo que nuestro campo de mejora en cuanto a eficiencia se refiere (o al menos el mío) está en la técnica, porque yo también "tiro de la bici" y mis automáticos han hecho que tenga mas vicios que la Charito. Hace muy poco descubrí el libro "Mastering of mountain bike skills" dónde te explica que para levantar una bici no hay que tirar de ella, basta con precargar la horquilla y desplazar el peso hacia atrás retrasando las caderas. Con esto consigues levantar la rueda delantera. Para levantar la trasera hay que empujar hacia abajo provocando que la reacción que ejerce el suelo nos impulse hacia arriba.
Mucha mas influencia que esos los dos kg repartidos por el cuadro tienen la geometría de la bici (distancia manillar sillín) y la altura del sillín, que es lo que nos permite o imposibilita modificar la posición de nuestro cuerpo para controlar la bici a voluntad.