Les Formules des outils pour cyclistes et VTTistes

Voici les expressions mathématiques qui ont été utilisées pour les calculs de puissances et énergies générées par les petits outils disponibles sur l'espace myGuideVTT.

Puissance pour vaincre la variation d’énergie potentielle dans le champ gravifique (montée)

où m est la masse totale du cycliste + vélo, g est l'accélération de la pesenteur, delta h est la variation d'altitude et delta t est la variation de temps entre les 2 mesures considérées.

En utilisant la pente

on peut aussi utiliser :

où p est la pente, v est la vitesse.

Puissance nécessaire pour lutter contre les frottements visqueux dans l'air

où rho_fluide est la densité de l'air, S est la section face au "vent", Cx est le coefficient aérodynamique et v est la vitesse.

Puissance pour lutter contre les résistances mécaniques… (sur la route et dans le vélo)

où K est le coefficient de roulement

Puissance d’accélération

avec

où v1 est la vitesse de la première mesure considérée et v2 la vitesse de la deuxième mesure.

Calories brûlées …

On part de la relation: energie brûlée par le corps humain * rendement du corps humain = energie fournie

Application: les calculateurs actuellement disponibles

1. Puissance musculaire et trainée aérodynamique au plat

2. Puissance musculaire et trainée aérodynamique à la montée

3. Vitesse d'équilibre, sans pédalage, à la descente

4. Puissance de freinage ou musculaire à la descente

Sans oublier le lien "énergie dépensée" (voir un exemple) disponible sur chaque pacours VTT / vélo de l'espace myGuideVTT.

Plus d'informations

Voici quelques liens riches en information sur ce sujet.

• D'abord concernant le coefficient de trainée aérodynamique (Cx, Cd en anglais): Drag coefficient sur Wikipedia.
• Un résumé sur les formules ci-dessus et des infos pour faire ces calculs avec Excel: "Puissance musculaire humaine et bicyclette"
• Evaluation scientifique de l'entraînement par Ivan Borcard.
• Plein d'infos sur le rendement énergétique du vélo.
• Discussion sur le choix du paramètre "rendement du corps humain" sur le forum de GuideVTT.com