Calculadora de potencia en ciclismo

Escribe una velocidad, la pendiente, tu peso y el viento. Verás los vatios necesarios en los pedales, cómo se reparten entre la resistencia del aire, la rodadura y la subida, y las calorías de tu salida. O escribe tus vatios y obtén la velocidad.

Salida

mph
Escribe una velocidad mayor que cero.
%
Negativa en bajada. Escribe una pendiente de −30 a 30 %.
lb
Escribe un peso dentro del rango que admite la herramienta.
lb
Escribe un peso dentro del rango que admite la herramienta.
mph
Negativo para viento a favor.
min
Para el trabajo y las calorías. Déjalo vacío para ocultarlos. Escribe una duración de 1 a 1440 minutos.

Supuestos (valores de ejemplo)

Estos valores por defecto son ejemplos para empezar, no medidas tuyas ni de tu bicicleta. Cámbialos según lo que sepas.

m²
Coeficiente de arrastre multiplicado por el área frontal. Lo que más lo cambia es la posición y la ropa.
Depende del neumático, la presión y el firme.
kg/m³
1.225 corresponde a la atmósfera estándar a nivel del mar y a 15 °C. El calor y la altitud la bajan.
%
Parte de la potencia en los pedales que llega a la rueda.
%
Parte de la energía que quema tu cuerpo que se convierte en trabajo en los pedales. Los estudios hallan sobre todo entre el 18 y el 20 % (fuente bajo la herramienta). Escribe una eficiencia bruta de 10 a 30 %.

A dónde va la potencia

Velocidad para una potencia dada

W
Escribe una potencia de 1 a 3000 W.

Resuelto numéricamente con el mismo modelo, a partir de los valores de la salida y los supuestos de arriba.

Un modelo físico, no una medición. En la realidad, la potencia también se va en acelerar, frenar, tomar curvas y en el mal asfalto, y el CdA y el Crr son difíciles de conocer sin pruebas. Úsalo para comparar situaciones, no para predecir una carrera.

Qué significan los valores

  • Velocidad, pendiente y viento de frente: la salida. La pendiente es el desnivel sobre la distancia, en porcentaje; usa valores negativos para una bajada o para viento a favor.
  • Peso: ciclista más bicicleta, bidones y bolsas. La masa cuenta para la resistencia a la rodadura y para la subida.
  • CdA: coeficiente de arrastre multiplicado por el área frontal, en metros cuadrados. Depende de tu posición, tu ropa y la bicicleta.
  • Crr: coeficiente de resistencia a la rodadura, que fijan el neumático, la presión y la carretera.
  • Densidad del aire: 1.225 kg/m³ corresponde a la atmósfera estándar a nivel del mar y a 15 °C.
  • Eficiencia de la transmisión: la parte de tu potencia en los pedales que llega a la rueda trasera.
  • Duración y eficiencia bruta: solo para el trabajo y las calorías. La eficiencia bruta es la parte de la energía que quema tu cuerpo que se convierte en trabajo en los pedales.

Los valores por defecto son ejemplos para que la página muestre un resultado. Salvo la eficiencia bruta (ver Calorías quemadas más abajo), no salen de ningún estudio ni de ningún producto. Cámbialos.

La fórmula

rodadura = Crr × m × g × cos(θ) gravedad = m × g × sin(θ), θ = atan(pendiente ÷ 100) aire = ½ × ρ × CdA × (v + viento de frente)² potencia en los pedales = (rodadura + gravedad + aire) × v ÷ eficiencia

m es la masa del ciclista más la bicicleta en kg, g = 9.80665 m/s², v la velocidad respecto al suelo en m/s. Para el cálculo inverso, la herramienta busca numéricamente la velocidad a la que esa potencia es igual a la tuya.

Ejemplo

Un ciclista de 74.8 kg (165 lb) en una bicicleta de 9.1 kg (20 lb), 83.9 kg en total, va a 32.2 km/h (20 mph, 8.94 m/s) en llano y sin viento, con un CdA de 0.32, un Crr de 0.005, aire a 1.225 kg/m³ y una eficiencia del 97 %.

  • Rodadura: 0.005 × 83.9 × 9.807 = 4.11 N, × 8.94 m/s = 36.8 W
  • Aire: ½ × 1.225 × 0.32 × 8.94² = 15.67 N, × 8.94 = 140.1 W
  • En la rueda 176.9 W, en los pedales 176.9 ÷ 0.97 = 182 W

La resistencia del aire se lleva el 76.8 % del total, la rodadura el 20.2 % y la transmisión el 3.0 %. La potencia contra el aire crece con el cubo de la velocidad, así que a 40.2 km/h (25 mph) el mismo ciclista necesita 329 W. Al revés, 250 W dan unos 36.3 km/h (22.6 mph).

Calorías quemadas

Con una duración, la herramienta convierte la potencia en trabajo y luego en calorías:

trabajo (kJ) = potencia en los pedales (W) × tiempo (s) ÷ 1000 calorías (kcal) = trabajo (kJ) ÷ 4.184 ÷ eficiencia bruta

4.184 kJ son una kcal. La eficiencia bruta es la parte de la energía que quema tu cuerpo que se convierte en trabajo en los pedales. Usamos el 20 %: un estudio de 2019 que compara métodos para medir la eficiencia en ciclismo recuerda que los trabajos anteriores la sitúan casi siempre entre el 18 y el 20 % a 150 W. Fuente: Matomäki, Linnamo y Kyröläinen (2019), A Comparison of Methodological Approaches to Measuring Cycling Mechanical Efficiency, Sports Medicine Open (en inglés). Varía de un ciclista a otro y con el esfuerzo, así que escribe tu propio valor si te lo dio una prueba de laboratorio.

Para la salida del ejemplo, una hora a 182.3 W da 182.3 × 3600 ÷ 1000 = 656.4 kJ de trabajo. 656.4 ÷ 4.184 = 156.9 kcal, y 156.9 ÷ 0.20 = 784 kcal. Con el 18 % serían 872 kcal. La cifra solo cubre el pedaleo constante a esa potencia. Es una estimación para el deporte, no una guía de alimentación.

Cómo usarla

Compara los cambios de uno en uno: un CdA más bajo, una bicicleta más ligera en subida, un viento de frente. Para relacionar tu potencia con tu peso, mira la calculadora de vatios por kilo. Para pasar una velocidad a desarrollo y cadencia, usa la calculadora de cadencia y velocidad en bicicleta.

Preguntas

¿Cuántos vatios hacen falta para ir a 30 km/h?

Con los valores de ejemplo (83.9 kg de ciclista y bicicleta, CdA 0.32, Crr 0.005, llano, sin viento), unos 152 W en los pedales, y unos 182 W a 32.2 km/h (20 mph). Lo que más cambia la respuesta es el CdA, así que escribe el tuyo si lo conoces.

¿A qué velocidad voy con 200 vatios?

Con los mismos valores de ejemplo en llano, a unos 33.4 km/h (20.7 mph). Con 300 W, a unos 38.9 km/h (24.1 mph), porque la resistencia del aire sube muy rápido con la velocidad.

¿Qué potencia pide una subida al 5 %?

A 16.1 km/h (10 mph) en un 5 % con el ciclista del ejemplo, unos 226 W en los pedales, de los que 184 W sirven para subir al ciclista y la bicicleta. En este caso, el peso cuenta mucho más que el aire.

¿Cuánto cuesta un viento de frente?

Ir a 32.2 km/h (20 mph) contra un viento de 16.1 km/h (10 mph) pide unos 363 W en lugar de 182 W con los valores de ejemplo, porque la resistencia depende de la velocidad del aire, aquí 48.3 km/h (30 mph).

¿Cuántas calorías quemo en una hora de bicicleta a 200 vatios?

Unas 860 kcal. 200 W durante 3600 segundos son 720 kJ de trabajo, es decir, 172.1 kcal; con una eficiencia bruta del 20 %, el cuerpo quema cinco veces eso. Con el 18 % serían unas 956 kcal.

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