logo quadernodisport.it

Tecniche di allenamento

Il ciclismo

Il ciclismo è uno sport di tipo ciclico ad elevati gradienti di forza e caratterizzato da un preponderante recupero inerziale anziché elastico, diversamente da quanto accade nella corsa. L’impegno psicofiso e il grado di sforzo che contraddistingue le diverse gare del ciclismo dipende da molti fattori, i cui principali sono:

  1. le caratteristiche del mezzo utilizzato: da strada o MTB.
  2. la durata del percorso e dei tratti al variare della pendenza.
  3. la velocità mantenuta sui tratti.
  4. il rapporto utilizzato.
  5. i dislivelli.
  6. gli attriti. Viscosi: dovuti alla velocità relativa del vento contrario, eventualmente ridotto dal gruppo in avanzamento. Volventi: dovuti alle ruote sul terreno. Radenti: dovuti alle trasmissioni meccaniche.
  7. le caratteristiche climatiche e ambientali: temperatura, umidità, pressione, velocità del vento e quota.
  8. le caratteristiche e le condizioni sia biomeccaniche, sia fisiologiche, del soggetto.

Questo vuol dire che il carico esterno è modulabile da molti parametri che complessivamente possono descrivere il carico interno assorbito dall’individuo.
Tuttavia, per motivi di praticità, è possibile esprimerne la maggior parte in un'unica grandezza, cioè la potenza meccanica espressa sul pedale, grazie alla seguente relazione generale:

Potenza = Coppia x velocità angolare

Dove la coppia, espressa in N*m, è data dagli sforzi fisici medi esercitati sui pedali e moltiplicati la lunghezza della pedivella. E’ evidente di come gli sforzi dipendano dai fattori precedentemente visti, quali: la pendenza del percorso, il rapporto utilizzato, il peso del sistema dato dal ciclista e della bicicletta, il valore degli attriti, dati a loro volta dalla velocità relativa del vento contrario all'avanzamento, dal tipo dei materiali a contatto, dalle caratteristiche del mezzo e dalla biomeccanica del ciclista.

In conclusione, la potenza dipende sia dalle forze conservative, cioè quelle descrivibili da una funzione che dipende solo dalla posizione, sia da quelle che si generano per dissipazione, come ad esempio gli attriti.

La figura seguente mostra il diagramma delle forze in atto sul centro di gravità del sistema al variare della pendenza θ nella condizione di equilibrio cioè in cui l’accelerazione positiva lungo l’asse x è nulla.

Dove:

  1. Fx e Fy sono le componenti della forza peso
  2. N: reazione vincolare.
  3. Fa: forza di attrito volvente ruote-terreno.
  4. Fw: forza di attrito viscoso dell’aria.
  5. µv: coefficiente di attrito volvente.
  6. D: proiezione del terreno sull'orrizzontale.
  7. H: guadagno di quota.
  8. M: massa del ciclista + massa della bicicletta al lordo dell’attrezzatura.
  9. Cx: coefficiente di forma.
  10. δ: densità dell’aria.
  11. v: velocità relativa del flusso di aria.
  12. θ: angolo di inclinazione del terreno.
  13. lunghezza del tratto= (D2+H2)1/2.

analisi delle forze

Resistenza dell’aria

Fw = kw ⋅ v2

dove:

kw = 1/2 ⋅ ρ ⋅ Cx ⋅ S

  • ρ densità del fluido (aria: 1.2 kg/m3)
  • Cx coefficiente di resistenza aerodinamica (drag coeff.)
  • S sezione frontale. Equazione di Bassett (per posizione aerodinamipa da strada):
    S(m2) = 0.0604 + 0.0293 · H(m)0725 · M(kg)0,425

Attrito di rotolamento

Fv = μv ⋅ N

dove:

  • μv coefficiente di attrito di rotolamento (0.002-0.008)
  • N componente del peso perpendicolare alla direzione del movimento


Componente della forza peso lungo la direzione dello spostamento

Fx = Mg ⋅ sin(θ)


Indietro