Calculadora de vatios de ciclismo

Esta calculadora de vatios en ciclismo es una herramienta diseñada para todos los apasionados del ciclismo. Con ella, puedes explorar la relación entre la potencia que produces y diversos parámetros como la velocidad, la posición en la bicicleta, la pendiente de la subida, o el tipo de pavimento. Por ejemplo, puedes averiguar cuánta potencia puedes ahorrar al cambiar de neumáticos de tacos a neumáticos lisos.

Gracias a esta calculadora de potencia de ciclismo, por fin podrás comparar a dos ciclistas de modalidades totalmente diferentes: por ejemplo, un ciclista de carretera que nunca se baja de su bicicleta de neumáticos lisos y un entusiasta de la BTT que disfruta con aventuras todoterreno.

La potencia ciclista es la potencia que produces con tus piernas para poner en marcha tu bicicleta (y, preferiblemente, para ir rápido). Puedes considerarla como la medida clave de tus habilidades ciclistas: cuanta más potencia puedas producir, mejor ciclista eres.

La potencia ciclista se mide en vatios. Un vatio corresponde a un julio de energía producida cada segundo.

Nuestra calculadora de potencia ciclista se basa en el modelo descrito detalladamente en el artículo "¿Qué me frena? Estimación de las resistencias a la rodadura durante el ciclismo". Asume que la potencia que produces es igual a la suma de las resistencias que necesitas superar, multiplicada por tu velocidad. Además, tenemos en cuenta las pérdidas de potencia.

La fórmula de potencia en ciclismo que utilizamos es la siguiente:

donde:

• $P$ - Tu potencia
• $F_\mathrm{g}$ — Fuerza de resistencia debida a la gravedad;
• $F_\mathrm{r}$ — Fuerza de resistencia a la rodadura;
• $F_\mathrm{a}$ — La resistencia aerodinámica;
• $v$ - Tu velocidad en m/s;
• $\text{pérdida}$ — Porcentaje de potencia perdida.

En las siguientes secciones de este texto, veremos cada componente de esta ecuación de potencia ciclista con más detalle.

Si vas en bici cuesta arriba, tienes que vencer la fuerza de la gravedad. Naturalmente, si vas cuesta abajo, la gravedad en realidad te ayudará, haciéndote acelerar sin ningún esfuerzo adicional.

La fuerza de la gravedad puede calcularse como sigue:

donde:

• $F_\mathrm{g}$ — Fuerza de resistencia debida a la gravedad;
• $g$ — Aceleración gravitatoria, igual a $9.80665\ \text{m}/\text{s}^2$;
• $\text{pendiente}$ — Pendiente de la colina, expresada en porcentaje (positivo para ir cuesta arriba y negativo para ir cuesta abajo);
• $M$ — Tu peso en kg;
• $m$ — Peso de tu bicicleta y de cualquier carga adicional, también en kg.

El siguiente factor que sin duda te ralentizará es la fricción entre tus neumáticos y la superficie (consulta la calculadora de fricción). Cuanto más lisa sea la carretera y más lisos sean tus neumáticos, menos rozamiento experimentarás.

La fórmula de la resistencia a la rodadura es

donde:

• $F_\mathrm{r}$ — Resistencia a la rodadura;
• $C_\mathrm{rr}$ — Coeficiente de rodadura.

Las estimaciones del coeficiente de rodadura $C_\mathrm{rr}$ en nuestra calculadora de vatios de ciclismo se basan en los resultados de investigadores de la Universidad de Pretoria y la Universidad de Reims Champagne Ardenne:

El tercer componente de la ecuación de potencia es la resistencia aerodinámica. Es una fuerza de resistencia del aire. A diferencia de los dos componentes anteriores, depende de tu velocidad elevada a la segunda potencia: cuanto más rápido vayas, mayor será la resistencia del aire. Esto significa que cuanto más rápido vayas, más difícil te resultará seguir acelerando.

La resistencia aerodinámica se puede calcular según la fórmula siguiente:

donde:

• $F_\mathrm{a}$ - Resistencia aerodinámica;
• $C_\mathrm{d}$ - Coeficiente de resistencia aerodinámica;
• $A$ - Tu área frontal;
• $\rho$ - La densidad del aire;
• $v$ - Tu velocidad;
• $w$ - Velocidad del viento (positiva para el viento en contra y negativa para el viento a favor).

Es habitual estimar el valor de $C_\mathrm{d} \times A$ en lugar de determinar cada uno de ellos por separado. Nosotros utilizamos los valores sugeridos por Asker E. Jeukendrup en su libro "Ciclismo de alto rendimiento":

Las posiciones son

• Barra superior: Las manos sujetan la parte superior recta del manillar.
• Sobre las manetas: Las manos sujetan las manetas de freno en la parte superior de la parte curva del manillar.
• Parte baja: Las manos sujetan la parte inferior de la curva en la sección caída o curva del manillar.
• Manillar aero: Las manos agarran las barras adicionales del manillar de triatlón/aero.

Además, nuestra calculadora de vatios de ciclismo estima la densidad del aire a una altura determinada sobre el nivel del mar (a.s.n.m.) según la fórmula barométrica:

donde:

• $\rho$ - Densidad del aire;
• $\rho_0$ - Densidad del aire al nivel del mar, igual a $1.225\ \text{kg}/\text{m}^2$;
• $M_0$ - Masa molar del aire terrestre, igual a $0.0289644\ \text{kg}/\text{mol}$;
• $h$ - Elevación sobre el nivel del mar;
• $R$ - Constante universal de los gases del aire, igual a $8.3144598\ \text{N×m}/\text{(mol×K)}$;
• $T_0$ - Temperatura estándar igual a $288.15\ \text{K}$.

Tras sustituir las constantes, podemos simplificar esta ecuación a:

No toda la potencia que produces al pedalear se transfiere directamente a las ruedas. Parte de ella se pierde debido a la resistencia de la cadena o de las poleas del desviador.

Nuestra calculadora de potencia ciclista supone una pérdida constante del 1.5 % en tus poleas. Las pérdidas en la cadena dependen de su estado:

• $3\ \%$ para una cadena nueva y bien engrasada
• $4\ \%$ para una cadena seca (por ejemplo, cuando la lluvia se llevó el aceite);
• $5\ \%$ para una cadena seca y tan gastada que se estiró.

Puedes consultar este artículo sobre la resistencia mecánica de las bicicletas para obtener más información sobre las pérdidas de potencia.

Ahora ya sabes cuál es tu potencia ciclista, pero ¿qué significa exactamente esa cifra? La tabla siguiente ofrece una visión general de la relación potencia-peso (potencia que puede producirse por kilogramo de peso corporal) a lo largo de distintas duraciones, recopilada por el Dr. Andrew Coggan, un reputado fisiólogo del ejercicio.

Para un ciclista, la potencia es probablemente el dato más útil que puede obtener. Conociendo tu potencia, puedes conocer mejor tu rendimiento, tu salud e incluso el estado de tu cuerpo. De todos estos valores, el más común de ellos es el consumo de calorías.

Las calorías no sólo son una forma habitual en que la gente mida el nivel de actividad que realiza, sino que también te ayudan a planificar mejor tu nutrición y te proporcionan una medida con la que puedes establecer objetivos, ya sea perder grasa, mejorar el rendimiento o aumentar la masa muscular.

Por este motivo, hemos añadido una pequeña el segmento "Consumo de energía" que te permite calcular las calorías quemadas en tu recorrido. Se trata de un proceso muy sencillo, ya que la potencia y la energía están relacionadas por un único valor: el tiempo transcurrido.

Cuando hablamos de un ser humano realizando un trabajo, también debemos tener en cuenta las ineficiencias de nuestro cuerpo. Nuestros cuerpos siempre queman más energía de la que producen y esa diferencia es lo que llamamos eficiencia (ver la calculadora de eficiencia). Una vez modelamos estas pérdidas en nuestra fórmula, llegamos a lo siguiente:

Aquí $\small\text{Potencia}$ se refiere a la potencia media que mantuviste durante $\small\text{Tiempo}$ la actividad, $4.18$ es el factor de conversión de julios (unidad SI) a calorías, y $0.24$ es la eficiencia ($24\ \%$) de un cuerpo humano medio al pedalear.

Recuerda que se trata de una estimación que funciona mejor para las salidas a ritmo constante que, por ejemplo, para el entrenamiento de intervalos de alta intensidad (HIIT). Esto se debe a que la eficiencia de nuestro cuerpo cambia ligeramente con la potencia y el nivel de esfuerzo.

Si quieres un análisis más detallado de tu consumo de calorías sobre la bici y de las implicaciones para la pérdida de grasa, visita nuestra calculadora de calorías quemadas en bicicleta.