Calculadora de potência no ciclismo (watts)

Digite uma velocidade, a inclinação, o seu peso e o vento. Veja os watts necessários nos pedais, como eles se dividem entre arrasto do ar, rolamento e subida, e as calorias da sua pedalada. Ou digite os seus watts e veja a velocidade.

Pedalada

mph
Digite uma velocidade acima de zero.
%
Negativa em descida. Digite uma inclinação de −30 a 30%.
lb
Digite um peso dentro da faixa que a ferramenta aceita.
lb
Digite um peso dentro da faixa que a ferramenta aceita.
mph
Negativo para vento a favor.
min
Para o trabalho e as calorias. Deixe em branco para ocultar. Digite uma duração de 1 a 1.440 minutos.

Premissas (valores de exemplo)

Estes valores padrão são exemplos para começar, não medidas suas nem da sua bicicleta. Mude conforme o que você sabe.

m²
Coeficiente de arrasto vezes a área frontal. Posição e roupa são o que mais muda esse valor.
Depende do pneu, da pressão e do piso.
kg/m³
1,225 é a atmosfera padrão ao nível do mar e a 15 °C. Calor e altitude diminuem esse valor.
%
Parte da potência nos pedais que chega à roda.
%
Parte da energia que o seu corpo gasta que vira trabalho nos pedais. Os estudos encontram em geral de 18 a 20% (fonte abaixo da ferramenta). Digite uma eficiência bruta de 10 a 30%.

Para onde vai a potência

Velocidade para uma potência

W
Digite uma potência de 1 a 3.000 W.

Resolvido numericamente com o mesmo modelo, usando os valores da pedalada e das premissas acima.

Um modelo físico, não uma medição. Na prática, a potência também vai para acelerar, frear, fazer curvas e passar por piso ruim, e CdA e Crr são difíceis de saber sem teste. Use para comparar situações, não para prever uma prova.

O que significam os valores

  • Velocidade, inclinação e vento contra: a pedalada. A inclinação é a subida dividida pela distância, em porcentagem; use valores negativos para descida ou vento a favor.
  • Pesos: ciclista mais bicicleta, caramanholas e bolsas. A massa conta para a resistência ao rolamento e para a subida.
  • CdA: coeficiente de arrasto vezes a área frontal, em metros quadrados. Depende da sua posição, da roupa e da bicicleta.
  • Crr: coeficiente de resistência ao rolamento, definido pelo pneu, pela pressão e pelo piso.
  • Densidade do ar: 1,225 kg/m³ é a atmosfera padrão ao nível do mar e a 15 °C.
  • Eficiência da transmissão: a parte da potência nos pedais que chega à roda traseira.
  • Duração e eficiência bruta: só para o trabalho e as calorias. A eficiência bruta é a parte da energia que o seu corpo gasta que vira trabalho nos pedais.

Os valores padrão são exemplos para a página mostrar um resultado. Fora a eficiência bruta (veja Calorias gastas mais abaixo), eles não vêm de nenhum estudo nem de nenhum produto. Mude-os.

A fórmula

rolamento = Crr × m × g × cos(θ) gravidade = m × g × sin(θ), θ = atan(inclinação ÷ 100) ar = ½ × ρ × CdA × (v + vento contra)² potência nos pedais = (rolamento + gravidade + ar) × v ÷ eficiência

m é ciclista mais bicicleta em kg, g = 9,80665 m/s², v é a velocidade em relação ao chão em m/s. Para o cálculo inverso, a ferramenta procura numericamente a velocidade em que essa potência é igual à sua.

Exemplo

Um ciclista de 74,8 kg (165 lb) numa bicicleta de 9,1 kg (20 lb), 83,9 kg no total, anda a 32,2 km/h (20 mph, 8,94 m/s) no plano, sem vento, com CdA de 0,32, Crr de 0,005, ar a 1,225 kg/m³ e eficiência de 97%.

  • Rolamento: 0,005 × 83,9 × 9,807 = 4,11 N, × 8,94 m/s = 36,8 W
  • Ar: ½ × 1,225 × 0,32 × 8,94² = 15,67 N, × 8,94 = 140,1 W
  • Na roda 176,9 W, nos pedais 176,9 ÷ 0,97 = 182 W

O arrasto do ar leva 76,8% do total, o rolamento 20,2% e a transmissão 3,0%. A potência gasta contra o ar cresce com o cubo da velocidade, então a 40,2 km/h (25 mph) o mesmo ciclista precisa de 329 W. No sentido contrário, 250 W dão cerca de 36,3 km/h (22,6 mph).

Calorias gastas

Com uma duração, a ferramenta converte a potência em trabalho e depois em calorias:

trabalho (kJ) = potência nos pedais (W) × tempo (s) ÷ 1.000 calorias (kcal) = trabalho (kJ) ÷ 4,184 ÷ eficiência bruta

4,184 kJ equivalem a uma kcal. A eficiência bruta é a parte da energia que o seu corpo gasta que vira trabalho nos pedais. Usamos 20%: um estudo de 2019 que compara métodos de medir a eficiência no ciclismo resume os trabalhos anteriores assim: na maioria das vezes, entre 18 e 20% a 150 W. Fonte: Matomäki, Linnamo e Kyröläinen (2019), A Comparison of Methodological Approaches to Measuring Cycling Mechanical Efficiency, Sports Medicine Open (em inglês). Ela varia de ciclista para ciclista e com o esforço, então digite o seu próprio valor se um teste de laboratório lhe deu um.

Na pedalada do exemplo, uma hora a 182,3 W dá 182,3 × 3.600 ÷ 1.000 = 656,4 kJ de trabalho. 656,4 ÷ 4,184 = 156,9 kcal, e 156,9 ÷ 0,20 = 784 kcal. Com 18%, seriam 872 kcal. O número cobre só a pedalada constante nessa potência. É uma estimativa para o exercício, não um guia de alimentação.

Como usar

Compare uma mudança de cada vez: um CdA menor, uma bicicleta mais leve numa subida, um vento contra. Para o seu número em relação ao seu peso, veja a calculadora de watts por kg. Para transformar uma velocidade em marcha e cadência, use a calculadora de cadência e velocidade na bicicleta.

Perguntas

Quantos watts são precisos para andar a 30 km/h?

Com os valores de exemplo (83,9 kg de ciclista e bicicleta, CdA 0,32, Crr 0,005, plano, sem vento), cerca de 152 W nos pedais, e cerca de 182 W a 32,2 km/h (20 mph). O CdA é o que mais muda a resposta, então digite o seu se souber.

A que velocidade eu ando com 200 watts?

Com os mesmos valores de exemplo no plano, cerca de 33,4 km/h (20,7 mph). Com 300 W, cerca de 38,9 km/h (24,1 mph), porque o arrasto do ar sobe muito rápido com a velocidade.

Quanta potência uma subida de 5% exige?

A 16,1 km/h (10 mph) numa rampa de 5% com o ciclista do exemplo, cerca de 226 W nos pedais, e 184 W disso vão para levantar ciclista e bicicleta. Nessa situação o peso conta muito mais que o arrasto.

Quanto custa um vento contra?

Andar a 32,2 km/h (20 mph) contra um vento de 16,1 km/h (10 mph) com os valores de exemplo exige cerca de 363 W em vez de 182 W, porque o arrasto depende da velocidade do ar, aqui 48,3 km/h (30 mph).

Quantas calorias eu gasto pedalando uma hora a 200 watts?

Cerca de 860 kcal. 200 W durante 3.600 segundos são 720 kJ de trabalho, ou 172,1 kcal; com uma eficiência bruta de 20%, o corpo gasta cinco vezes isso. Com 18%, seriam cerca de 956 kcal.

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