Potência para pedalar: watts por velocidade, peso e subida
Informe massa, velocidade e inclinação e estime os watts para vencer rolamento, gravidade e arrasto do ar, com CdA, Crr e eficiência editáveis.
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As três resistências que a potência vence
P = (Crr × m × g × cos θ + m × g × sen θ + ½ × ρ × CdA × v²) × v ÷ η
O primeiro termo é a resistência de rolamento do pneu, o segundo é o peso na subida e o terceiro é o arrasto do ar. A soma é a força na roda; vezes a velocidade v (em m/s), dá a potência na roda, e dividida pela eficiência η, a potência nos pedais. A inclinação em % é a altura por distância horizontal; dela saem sen θ e cos θ.
A gravidade g vale 9,80665 m/s², o valor padrão, não o local. Massa m em kg, CdA em m², ρ em kg/m³; v é a velocidade em km/h dividida por 3,6.
Exemplos: 25 km/h, 30 km/h e subida
Com 80 kg a 25 km/h no plano, CdA de 0,32 m², Crr de 0,006, eficiência de 0,975 e ar a 1,225 kg/m³, o rolamento pede 32,7 W, o arrasto 65,6 W e a gravidade nada. São 98,3 W na roda e 100,9 W nos pedais.
A 30 km/h, no plano, o arrasto vai a 113,4 W e os pedais, a 156,6 W: o arrasto cresce com o cubo da velocidade.
Numa subida de 6% a 15 km/h, com CdA de 0,4 m², a gravidade responde por 195,8 W de 233,1 W na roda, e os pedais entregam 239,1 W.
Valores que são suposições
Nota: CdA, Crr e eficiência vêm preenchidos com valores típicos, sem fonte verificada: variam com posição, equipamento, pneu, piso e corrente. Troque pelos seus.
Nota: A densidade do ar de 1,225 kg/m³ corresponde à atmosfera padrão ao nível do mar a 15 °C. O ar real varia com a temperatura, a pressão e a umidade; em altitude, reduza o valor.
- Não há vento, aceleração nem curvas: é velocidade constante em linha reta.
- A inclinação é a média do trecho, de 0 a 25%; não há descidas.
- O resultado é uma estimativa de ordem de grandeza, não uma medida do seu esforço nem uma recomendação de treino.
Perguntas frequentes
Quantos watts preciso para pedalar a uma velocidade de 25 km/h no plano?
Com 80 kg, CdA de 0,32 m², Crr de 0,006, eficiência de 0,975 e ar a 1,225 kg/m³, a estimativa é de 100,9 W nos pedais. Os três valores de CdA, Crr e eficiência são suposições típicas: troque pelos seus.
Quantos watts para pedalar em subida de 6%?
A gravidade acrescenta m × g × sen θ × v. Com 80 kg a 15 km/h e subida de 6%, ela soma 195,8 W; com rolamento e arrasto, a roda recebe 233,1 W e os pedais, 239,1 W.
Qual a potência necessária para pedalar e por que ela sobe tanto com a velocidade?
O arrasto do ar cresce com o cubo da velocidade. No plano, com os mesmos dados, ir de 25 para 30 km/h leva o arrasto de 65,6 W para 113,4 W e a potência nos pedais de 100,9 W para 156,6 W.