Calcul de puissance vélo

Entrez une vitesse, la pente, votre poids et le vent. Voyez les watts nécessaires aux pédales, leur répartition entre traînée de l'air, roulement et montée, et les calories de votre sortie. Ou entrez vos watts et obtenez la vitesse.

Sortie

mph
Entrez une vitesse supérieure à zéro.
%
Négative en descente. Entrez une pente de −30 à 30 %.
lb
Entrez un poids dans la plage acceptée par l'outil.
lb
Entrez un poids dans la plage acceptée par l'outil.
mph
Négatif pour un vent arrière.
min
Pour le travail et les calories. Laissez vide pour les masquer. Entrez une durée de 1 à 1 440 minutes.

Hypothèses (valeurs d'exemple)

Ces valeurs par défaut sont des exemples pour démarrer, pas des mesures de vous ou de votre vélo. Changez-les selon ce que vous savez.

m²
Coefficient de traînée multiplié par la surface frontale. La position et les vêtements le changent le plus.
Dépend du pneu, de la pression et du revêtement.
kg/m³
1,225 correspond à l'atmosphère standard au niveau de la mer et à 15 °C. La chaleur et l'altitude la font baisser.
%
Part de la puissance aux pédales qui arrive à la roue.
%
Part de l'énergie dépensée par votre corps qui devient du travail aux pédales. Les études trouvent surtout 18 à 20 % (source sous l'outil). Entrez un rendement brut de 10 à 30 %.

Où part la puissance

Vitesse pour une puissance donnée

W
Entrez une puissance de 1 à 3 000 W.

Résolu numériquement avec le même modèle, à partir des valeurs de sortie et des hypothèses ci-dessus.

Un modèle physique, pas une mesure. En réalité, la puissance sert aussi à accélérer, freiner, prendre les virages et encaisser les mauvaises routes, et le CdA et le Crr sont difficiles à connaître sans essais. Servez-vous-en pour comparer des situations, pas pour prédire une course.

Ce que veulent dire les valeurs

  • Vitesse, pente et vent de face : la sortie. La pente est le dénivelé sur la distance, en pourcentage ; utilisez des valeurs négatives pour une descente ou un vent arrière.
  • Poids : cycliste plus vélo, bidons et sacoches. La masse compte pour la résistance au roulement et pour la montée.
  • CdA : coefficient de traînée multiplié par la surface frontale, en mètres carrés. Il dépend de votre position, de vos vêtements et du vélo.
  • Crr : coefficient de résistance au roulement, fixé par le pneu, la pression et la route.
  • Masse volumique de l'air : 1,225 kg/m³ correspond à l'atmosphère standard au niveau de la mer et à 15 °C.
  • Rendement de la transmission : la part de votre puissance aux pédales qui arrive à la roue arrière.
  • Durée et rendement brut : seulement pour le travail et les calories. Le rendement brut est la part de l'énergie dépensée par votre corps qui devient du travail aux pédales.

Les valeurs par défaut sont des exemples pour que la page affiche un résultat. À part le rendement brut (voir Calories brûlées plus bas), elles ne viennent d'aucune étude ni d'aucun produit. Changez-les.

La formule

roulement = Crr × m × g × cos(θ) gravité = m × g × sin(θ), θ = atan(pente ÷ 100) air = ½ × ρ × CdA × (v + vent de face)² puissance aux pédales = (roulement + gravité + air) × v ÷ rendement

m est la masse du cycliste plus le vélo en kg, g = 9,80665 m/s², v la vitesse par rapport au sol en m/s. Pour le calcul inverse, l'outil cherche numériquement la vitesse à laquelle cette puissance est égale à la vôtre.

Exemple

Un cycliste de 74,8 kg (165 lb) sur un vélo de 9,1 kg (20 lb), 83,9 kg en tout, roule à 32,2 km/h (20 mph, 8,94 m/s) sur le plat sans vent, avec un CdA de 0,32, un Crr de 0,005, un air à 1,225 kg/m³ et un rendement de 97 %.

  • Roulement : 0,005 × 83,9 × 9,807 = 4,11 N, × 8,94 m/s = 36,8 W
  • Air : ½ × 1,225 × 0,32 × 8,94² = 15,67 N, × 8,94 = 140,1 W
  • À la roue 176,9 W, aux pédales 176,9 ÷ 0,97 = 182 W

La traînée de l'air prend 76,8 % du total, le roulement 20,2 % et la transmission 3,0 %. La puissance contre l'air augmente avec le cube de la vitesse, donc à 40,2 km/h (25 mph) le même cycliste a besoin de 329 W. Dans l'autre sens, 250 W donnent environ 36,3 km/h (22,6 mph).

Calories brûlées

Avec une durée, l'outil convertit la puissance en travail, puis en calories :

travail (kJ) = puissance aux pédales (W) × temps (s) ÷ 1 000 calories (kcal) = travail (kJ) ÷ 4,184 ÷ rendement brut

4,184 kJ font une kcal. Le rendement brut est la part de l'énergie dépensée par votre corps qui devient du travail aux pédales. Nous prenons 20 % : une étude de 2019 qui compare les méthodes de mesure du rendement en cyclisme rappelle que les travaux antérieurs le situent le plus souvent entre 18 et 20 % à 150 W. Source : Matomäki, Linnamo et Kyröläinen (2019), A Comparison of Methodological Approaches to Measuring Cycling Mechanical Efficiency, Sports Medicine Open (en anglais). Il varie d'un cycliste à l'autre et selon l'effort, donc entrez votre propre valeur si un test en laboratoire vous en a donné une.

Pour la sortie de l'exemple, une heure à 182,3 W donne 182,3 × 3 600 ÷ 1 000 = 656,4 kJ de travail. 656,4 ÷ 4,184 = 156,9 kcal, et 156,9 ÷ 0,20 = 784 kcal. Avec 18 %, ce serait 872 kcal. Le chiffre ne couvre que le pédalage régulier à cette puissance. C'est une estimation pour le sport, pas un guide alimentaire.

Comment s'en servir

Comparez les changements un par un : un CdA plus bas, un vélo plus léger en montée, un vent de face. Pour ramener votre puissance à votre poids, voyez le calcul des watts par kilo. Pour transformer une vitesse en braquet et en cadence, utilisez le calcul de cadence et de vitesse vélo.

Questions

Combien de watts faut-il pour rouler à 30 km/h ?

Avec les valeurs d'exemple (83,9 kg cycliste et vélo, CdA 0,32, Crr 0,005, plat, sans vent), environ 152 W aux pédales, et environ 182 W à 32,2 km/h (20 mph). C'est le CdA qui change le plus la réponse, donc entrez le vôtre si vous le connaissez.

À quelle vitesse vais-je rouler avec 200 watts ?

Avec les mêmes valeurs d'exemple sur le plat, environ 33,4 km/h (20,7 mph). Avec 300 W, environ 38,9 km/h (24,1 mph), parce que la traînée de l'air augmente très vite avec la vitesse.

Quelle puissance demande une montée à 5 % ?

À 16,1 km/h (10 mph) sur 5 % avec le cycliste de l'exemple, environ 226 W aux pédales, dont 184 W servent à élever le cycliste et le vélo. Dans ce cas, le poids compte bien plus que la traînée.

Combien coûte un vent de face ?

Rouler à 32,2 km/h (20 mph) face à un vent de 16,1 km/h (10 mph) demande environ 363 W au lieu de 182 W avec les valeurs d'exemple, parce que la traînée dépend de la vitesse de l'air, ici 48,3 km/h (30 mph).

Combien de calories brûle-t-on en roulant une heure à 200 watts ?

Environ 860 kcal. 200 W pendant 3 600 secondes font 720 kJ de travail, soit 172,1 kcal ; avec un rendement brut de 20 %, le corps en dépense cinq fois plus. Avec 18 %, ce serait environ 956 kcal.

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