Calculadora de vatios y velocidad en ciclismo
¿Cuánto cuesta en vatios la velocidad que llevas? En llano, 32 km/h piden unos 175 W a un ciclista de 75 kg con una bici de 9 kg y las manos sobre las manetas, y solo unos 135 W en posición aero. Convierte en los dos sentidos, añade pendiente y viento, y mira en el gráfico cuánta potencia se va a la gravedad, al aire y al asfalto.
152 W
¿Dónde se va la potencia?
Los valores de CdA y Crr son hipótesis declaradas del modelo (están escritas en los botones), promediadas para un ciclista y una bici típicos. Densidad del aire: 1,19 kg/m³; rendimiento de la transmisión, 97,5%.
¿Cómo se calculan los vatios en ciclismo?
Se usa la ecuación completa de la potencia en ciclismo, el mismo modelo con el que se analizan las actuaciones en carrera: la suma de las tres resistencias que todo ciclista tiene que vencer.
P = M x g x v x (sen a + Crr x cos a) <- gravedad + rodadura + 0,5 x rho x CdA x (v + w)^2 x v <- resistencia del aire (dividido por el rendimiento de la transmision, 0,975) M - masa de ciclista mas bici [kg] g - 9,81 m/s^2 a - angulo de la carretera Crr - rodadura (0,004-0,008) rho - densidad del aire 1,19 kg/m^3 CdA - area de arrastre (0,23-0,32 m^2) v - velocidad de marcha, w - viento de cara [m/s] Fuente de la ecuacion: Martin, Milliken, Cobb, McFadden y Coggan (1998), "Validation of a Mathematical Model for Road Cycling Power", Journal of Applied Biomechanics 14(3), 276-291.
Pasar de velocidad a potencia es aritmética. Al revés no: la velocidad aparece elevada al cubo, así que la ecuación no se despeja algebraicamente y la resolvemos numéricamente por bisección. Todas las hipótesis del modelo, el CdA de cada posición y el Crr de cada superficie, están escritas en los propios botones en lugar de escondidas en el código.
Ejemplo resuelto: ciclista de 75 kg, bici de 9 kg, llano, asfalto liso, sin viento, 32 km/h sobre las manetas. El aire se lleva unos 134 W, la rodadura 37 W y la transmisión unos 4 W, en total alrededor de 175 W. Pon a ese mismo ciclista en una rampa del 6% con los mismos 175 W y la velocidad se hunde a unos 11 km/h, porque ahora casi todo se va en levantar el peso: la gravedad pasa a ser cerca del 90% de la potencia. Eso es exactamente lo que dibuja el gráfico bajo el resultado.
Tabla de referencia: vatios según velocidad y posición
Valores calculados con el modelo de arriba para un ciclista de 75 kg con una bici de 9 kg (84 kg en total), en llano, asfalto liso (Crr 0,005), sin viento y con un rendimiento de transmisión del 97,5%. Sirven para orientarse sin abrir la herramienta.
VATIOS EN LLANO, SIN VIENTO (84 kg en total)
Velocidad Manetas Ganchos Aero
CdA 0,32 CdA 0,28 CdA 0,23
20 km/h 57 W 53 W 48 W
25 km/h 95 W 87 W 76 W
30 km/h 148 W 134 W 115 W
32 km/h 175 W 157 W 135 W
35 km/h 221 W 197 W 166 W
40 km/h 315 W 278 W 231 W
45 km/h 434 W 380 W 312 W
HIPOTESIS DEL MODELO
Posicion CdA [m^2]
sobre las manetas 0,32
en los ganchos 0,28
posicion aero 0,23
contrarreloj pro menos de 0,20
Superficie Crr
asfalto liso 0,004
asfalto normal 0,006
grava 0,010
REPARTO DE LA POTENCIA A 32 km/h EN LLANO
aire 134 W 76%
rodadura 37 W 21%
transmision 4 W 3%
REPARTO EN UNA RAMPA DEL 6% A 175 W (11 km/h)
gravedad 152 W 89%
rodadura 13 W 8%
aire 6 W 3%Calculadoras relacionadas
¿No sabes qué potencia puedes sostener? Establécela con un test en la calculadora de FTP. ¿Estás planeando un puerto concreto? Saca el tiempo en la calculadora de tiempo de subida. Y para que esos vatios se conviertan en velocidad y no en calor, ajusta bien la presión de los neumáticos: una presión mal elegida cuesta más de lo que ahorra una mejora aerodinámica decente.
Preguntas frecuentes
- ¿Cuántos vatios hacen falta para ir a 35 km/h?
- En llano y sin viento, con las manos sobre las manetas, un ciclista de 75 kg con una bici de 9 kg necesita unos 221 W. En posición aero la misma velocidad cuesta alrededor de 166 W, porque baja el CdA. Para comparar: a 30 km/h bastan unos 148 W. La potencia aerodinámica crece con el cubo de la velocidad, así que los últimos kilómetros por hora son los caros.
- ¿Por qué el aire manda por encima de 30 km/h?
- La potencia necesaria para atravesar el aire crece con el cubo de la velocidad: ir al doble de rápido cuesta ocho veces más vatios aerodinámicos. A 32 km/h en llano el aire ya se lleva unas tres cuartas partes de tu potencia, mientras que la rodadura sube solo de forma lineal. Por eso a velocidad de carretera la posición importa más que el peso del material.
- ¿Cuántos vatios se ahorran yendo a rueda?
- Ir a rueda recorta la resistencia aerodinámica entre un 25% y un 40% según la distancia al que va delante y el tamaño del grupo, lo que a 36 km/h puede significar entre 60 y 100 W menos. Por eso un grupo rueda a velocidades que nadie sostendría en solitario. Esta calculadora modela rodar solo, así que resta esa horquilla cuando vayas protegido.
- ¿Qué es el CdA en ciclismo?
- El CdA es el coeficiente de arrastre multiplicado por el área frontal del conjunto ciclista y bicicleta, expresado en metros cuadrados. Cuanto más bajo, menos potencia se lleva el aire. Valores típicos: en torno a 0,32 m² sobre las manetas, 0,28 m² en los ganchos y 0,23 m² en posición aero. Los profesionales en bici de contrarreloj bajan de 0,20 m².
- ¿Cómo cambia el viento la potencia necesaria?
- La resistencia depende de tu velocidad respecto al aire, no respecto al suelo. Un viento de cara de 18 km/h (5 m/s) mientras ruedas a 32 km/h significa que el aire ve 50 km/h, lo que casi duplica la potencia necesaria. De espaldas funciona al revés. Por eso el mismo tramo de carretera cuesta 150 W un día y 250 W otro.
- ¿Cuántos vatios por kilo hacen falta para subir un puerto?
- En cuesta lo que manda son los vatios por kilo del conjunto, no los vatios absolutos. A 3 W/kg se sube un puerto del 7% a unos 11-12 km/h; a 4 W/kg a unos 14-15 km/h; a 5 W/kg por encima de 17 km/h. Nuestra calculadora de tiempo de subida hace esa cuenta con tu peso real y el de la bici, que es lo que se olvida al comparar cifras sueltas.