Los datos recientemente publicados por Saris sobre la potencia promedio desarrollada por quien fuera segundo en la clasificación general del último IM de Hawai, el triatleta español Eneko Llanos (ELL):
Potencia promedio = 270wattsSumados a los publicados por TrainingPeaks referidos a quien realizara el mejor parcial de ciclismo, el triatleta estonio Ain Alar Juhanson (AAJ):
Tiempo = 4h33'27"
Velocidad promedio = 180.2km/2h33’27" = 39.5km/h = 10.98m/s
Masa corporal = 72kg
Potencia promedio = 308wattsPermiten realizar algunas comparaciones que pueden resultar interesantes haciendo algunas suposiciones sobre los datos no conocidos, para dejar en claro la diferencia entre datos (los anteriores) y las suposiciones voy a señalar cada una de estas como An).
Tiempo = 4h27'01"
Velocidad promedio = 180.2km/2h27’01" = 40.4km/h = 11.24m/s
Masa corporal = 95kg (dato tomado de la página personal de AAJ)
La primero es referir la potencia medida al mismo punto:
- en el caso de ELL la medición es realizada por un PowerTap, de manera que los watts publicados son aplicados a la maza.
- en el caso de AAJ suele utilizar un SRM de manera que los watts corresponderían a los aplicados a la caja pedalera.
A1) pérdidas de transmisión para AAJ 2.5%P-avg(AAJ) = (1-2.5/100)*308 = 300.3watts
Así vemos que AAJ necesitó un 11.2% (300.3/270=1.112) mas de potencia que ELL para promediar una velocidad 3.32% mas elevada (40.4/39.1=1.0332).
Mientras que la relación potencia a la maza / peso en cada caso se invierte:
ELL: 270/72 = 3.75watts/kg
AAJ: 300.3/95 = 3.16watts/kg
Dado que es un efecto conocido que en pruebas de ciclismo contrarreloj relativamente planas lo importante es la relación entre la potencia absoluta y el coeficiente aerodinámico (Watts/CdA), mas que la relación peso potencia (Watts/kg) debido a la relación alométrica entre peso y área corporal y la influencia de la posición y equipamiento aerodinámico, vamos a intentar comparar la “eficiencia” aerodinámica de ambos.
Para esto vamos a plantear un balance energético del tramo ciclista:
P-avg * T = P-aero * T + P-rr *T + (Variación Energía Cinética) + (Variación Energía Potencial)
Donde:
T = parcial de ciclismo
P-aero = potencia promedio de pérdida por resistencia aerodinámica,
P-rr = potencia promedio de pérdida por resistencia a la rodadura.
Por tratarse de un circuito cerrado (T1 y T2 están en el mismo lugar) podemos razonablemente suponer que la variación de energía potencial es cero:
A2) Altitud inicial = Aaltitud final => (Variación Energía Potencial) = 0
De la misma manera podemos asumir que la velocidad inicial y final también son iguales y por lo tanto no hay variación de energía cinética:
A3) Velocidad inicial = Velocidad final => (Variación Energía Cinética) = 0
Luego la ecuación de balance energético se reduce a:
P-avg = P-aero + P-rr
Donde la potencia erogada por resistencia a la rodadura se puede expresar como:
P-rr= M-total * g * Crr * V-avg
M-total = Masa total (ciclista + equipamiento)
g=9.81m/s^2 (aceleración gravitatoria)
Crr=coeficiente de resistencia a la rodadura promedio
A fin de poder establecer una comparación vamos a suponer que el coeficiente de resistencia a la rodadura promedio de ambos ciclistas y el peso del equipamiento adicional son iguales (a falta de los datos reales):
A4) Crr(ELL)=Crr(AAJ)=0.0045
A5) Masa equipamiento (ELL) = M equipamiento (AAJ) = 10kg
Entonces podemos estimar la potencia de las pérdidas por resistencia a la rodadura en ambos casos:
P-rr(EKK) = (72+10)*9.81*10.98*0.0045 = 39.7watts
P-rr(AAJ) = (95+10)*9.81*11.24*0.0045 = 52.1watts
Por lo tanto la potencia de las pérdidas por resistencia aerodinámica en ambos casos sería de:
P-aero(ELL) = 270-39.3 = 230.3watts
P-aero(AAJ) = 300.3-52.1 = 248.2watts
Pero la Potencia de las pérdidas aerodinámicas la podríamos expresar como una resistencia aerodinámica promedio (AeroDrag) multiplicada por la respectiva velocidad promedio, es decir:
AeroDrag=Paero/Vavg
AeroDrag(ELL)=230.3/10.98=20.97N
AeroDrag(AAJ)=248.2/11.24=22.08N
Es decir que AAJ debió vencer una resistencia aerodinámica superior en un 5.3% (22.08/20.97=1.053) a la de ELL, siendo que su masa corporal es un 32% mas elevada (95/72=1.32).
Si consideramos que que la resistencia aerodinámica es proporcional al cuadrado de la velocidad del viento recibido por el ciclista (velocidad de avance sumada vectorialmente a la velocidad del viento) podríamos tener una comparación mas significactiva normalizando estos valores de resistencia aerodinámica respecto al cuadrado de la velocidad, es decir asumiendo que:
Si consideramos que que la resistencia aerodinámica es proporcional al cuadrado de la velocidad del viento recibido por el ciclista (velocidad de avance sumada vectorialmente a la velocidad del viento) podríamos tener una comparación mas significactiva normalizando estos valores de resistencia aerodinámica respecto al cuadrado de la velocidad, es decir asumiendo que:
A6) AeroDrag=K-aero*Vavg^2
La relación entre la aerodinámica de ambos atletas la podríamos estimar como:
K-aero(AAJ) / K-aero(AAJ) = [ AeroDrag(AAJ) / AeroDrag(ELL) ] * [ Vavg(ELL) /
Vavg(AAJ) ]^2 = (22.08/0.972) * (39.5/40.5)^2 = 1.00
Llegaríamos a la conclusión que ambos fueron igualmente "eficientes" desde el punto de vista aerodinámico, un resultado llamativo considerando el significativo mayor tamaño corporal. de AAJ, pero que podría explicarse por una mejor posición aerodinámica del atleta estonio.
Esas fotos de SlowTwitch.com permiten realizar una comparación visual de la posición de ambos:
Esas fotos de SlowTwitch.com permiten realizar una comparación visual de la posición de ambos:
Si bien los ángulos en el que están tomadas son diferentes y faltaría una vista frontal, daría la impresión que, efectivamente, la posición del segundo está mejor lograda desde el punto de vista aerodinámico como sugieren los resultados de este análisis.
PS: con el aporte de un lector del Blog tenemos una buena vista frontal, se puede observar que los antebrazos de Ain Alar estan nivelados y el casco sobresale poco de la línea de los hombros, en el caso de Eneko los codos estan mas altos que las manos lo que tiende a aumentar el área frontal y el casco parece sobresalir mas respecto a la altura de los hombros:
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