A influência real do peso da bicicleta no desempenho

Antes de entrarmos no assunto e comentarmos o teste que realizámos, vamos rever, de forma resumida, de que depende a velocidade com que pedalamos. Basicamente, precisamos de vencer três forças:

• Força da gravidade: exerce grande influência nas subidas e pouca em terrenos planos. Quanto maior for a inclinação, maior será a resistência a vencer.
• Atrito das rodas: pode dizer-se que é uma força mais ou menos constante. Embora existam diferenças entre os tipos de pneus, podemos afirmar que estas diferenças são relativamente pequenas.
• Resistência aerodinâmica: ao deslocarmo-nos, enfrentamos constantemente o ar à nossa frente. Esta resistência é muito baixa a velocidades reduzidas e aumenta de forma exponencial a partir dos 20-25 km/h.

Neste caso, como estamos a tratar da influência do peso na velocidade, abordaremos apenas a força da gravidade, dado que, a baixas velocidades, a resistência aerodinâmica, em princípio, não exerce influência. A força da gravidade que precisamos de vencer para subir uma encosta é afetada por dois fatores: a inclinação e o peso. Quanto maior for a inclinação ou quanto maior for o peso a deslocar, maior será a força necessária. Sim, sabemos que isto é do conhecimento geral, mas nunca é demais rever os princípios físicos, sobretudo para quantificar a importância do peso em relação às inclinações que precisamos de ultrapassar.

TESTE

Para contextualizar e medir a influência do peso no tempo que demoramos a subir uma montanha, realizámos uma experiência simples com 3 ciclistas que enfrentaram duas subidas muito diferentes. A primeira subida é conhecida como Rancajales, um troço de 1,4 km com uma inclinação média de 8,8%. No dia do teste, o local estava bem protegido do vento que soprava de sul. A segunda subida é outra elevação conhecida da serra de Madrid: o Cerro San Pedro, pela vertente de Guadalix de la Sierra (3,5 km a 4%). Cada ciclista realizou as duas subidas duas vezes, tentando manter exatamente a mesma potência média: 250 W. A diferença entre uma subida e outra é que, numa delas, foi utilizada uma Trek Émonda em alumínio com grupo Shimano 105 e, na outra, uma Émonda SL6 em carbono com grupo Ultegra, 900 g mais leve. Foi o caso de Sergio e José Vicente. Já eu fiz as duas subidas com a mesma bicicleta: a primeira sem bidons e a segunda com dois bidons de 750 ml cheios — ou seja, uma diferença de peso de 1,5 kg. O Sergio e o José utilizaram pedais Powertap P1 para medir a potência. Utilizei o cubo Powertap G3 que já utilizo na minha bicicleta.

Escolhemos 250 W porque é uma potência que consideramos mais ou menos média entre muitos cicloturistas. Mais do que falar em valores absolutos, é mais preciso falar em potência relativa. Para o ciclista mais leve — 65 kg —, 250 W representam uma potência relativa de 3,8 W/kg. No caso do mais pesado — 79 kg —, 250 W representam uma potência relativa de 3,2 W/kg. São números muito semelhantes aos que a maioria dos cicloturistas mantém quando sobe montanhas. A experiência permitiu-nos analisar o seguinte:

• O tempo ganho com uma bicicleta um quilo mais leve em cada subida.
• A vantagem de tempo que o ciclista mais leve — Jose Vicente — obtém sobre o mais pesado — Sergio — se ambos utilizarem a mesma bicicleta e produzirem a mesma quantidade de potência.

NA SUBIDA MAIS DURA

Como podemos observar na Tabela 1, na subida de Rancajales, uma bicicleta 1 kg mais leve resultou numa melhoria média de cerca de 6 a 7 segundos. Na Tabela 1, realizámos também uma simulação com a ferramenta oferecida pelo site CyclingPowerLab para comparar os dados dos medidores com o que seria uma medição baseada em fórmulas matemáticas. Como podemos observar, existe uma diferença de 5% a 6% entre a fórmula e o meu cubo Powertap, enquanto a variação com os pedais P1 é muito menor, entre 2% e 3%. É interessante notar como a diferença de tempo entre a bicicleta leve e a pesada é muito semelhante quando comparamos os dados dos medidores com os da fórmula, o que comprova a fiabilidade da medição — um aspeto mais importante do que a precisão. Um medidor fiável significa que mede sempre da mesma forma. Seja bem ou mal, mas sempre da mesma forma, que é o que realmente importa. Como dado resumido sobre a influência de 1 kg de peso na velocidade em subidas: num quilómetro de subida íngreme (com uma inclinação superior a 8%), a redução de 1 kg de peso resulta numa poupança de 3 a 4 segundos. Assim, é fácil extrapolar este dado para subidas mais longas.

SUBIDA SUAVE

Como se pode verificar nos dados apresentados na tabela 2, os números não são tão claros ou previsíveis como os registados na primeira subida. No meu caso, demorei menos tempo com a bicicleta pesada do que com a leve, algo que também aconteceu com o Sergio. Em parte, isto ocorreu porque, com a bicicleta de alumínio, geriu a potência de forma um pouco menos eficiente, atingindo os 256 W normalizados — em vez dos 251 W registados com a bicicleta de carbono —, embora a potência média real tenha sido a mesma em ambos os casos. No caso do Jose, que manteve a potência praticamente idêntica em ambas as subidas, a vantagem com a bicicleta ligeira foi de apenas 6 segundos. A explicação para estas variações nos resultados está no vento que, infelizmente, soprava contra durante a subida. O ideal teria sido repetir o teste num dia com menos vento, mas tal não foi possível. A uma velocidade de 20 km/h com um vento contrário de 10 km/h, é como se estivéssemos a 30 km/h; logo, a aerodinâmica influencia os resultados obtidos. Para avaliar melhor a influência do peso numa subida com 4% de inclinação, é preferível recorrer às leis da física utilizando a calculadora do Cyclingpowerlab. Nele, podemos ver que uma diferença de um quilo numa subida de 4 km resulta numa diferença de cerca de 8 segundos — ou seja, muito pouco. Muito menos do que na subida com 8,8% de inclinação.

O PESO DO CICLISTA

Na Tabela 3, podemos analisar a influência do peso do ciclista no tempo despendido nas duas subidas analisadas. Pedalando com a mesma potência, Jose — 14 kg mais leve que Sergio — demorou menos um minuto e 5 segundos a subir Rancajales, uma subida de apenas 1,4 km; este valor é próximo da estimativa de um minuto e 11 segundos fornecida pela calculadora. Quanto à subida com uma inclinação de 4%, como já referimos, os dados reais foram um pouco afetados pelo vento; por este motivo, recorreremos à calculadora para verificar a influência do peso do ciclista neste tipo de subida. Na Tabela 3, verificamos que o ciclista mais leve superou o mais pesado em um minuto e sete segundos nos 4 km de ascensão. Como podemos constatar, quanto maior for a inclinação, maior será a vantagem do ciclista mais leve. Moral da história: se pesar menos de 70 kg, terá muito mais probabilidades de deixar os seus companheiros de pedalada para trás em subidas com uma inclinação superior a 8% do que naquelas de 5% a 6% — onde a aerodinâmica também conta e pedalar na roda do ciclista da frente permite poupar muita energia.

PESOS E DISTÂNCIA

Dando continuidade à nossa análise e considerando a influência do peso na velocidade de subida, podemos elaborar uma tabela que mostra o tempo necessário para percorrer um quilómetro em função do peso e da inclinação. Estes dados podem ser observados na Tabela 4. Uma diferença de 15 kg numa inclinação de 4% representa uma vantagem de 20 segundos por quilómetro para o ciclista mais leve; numa subida de 10 km, isto traduz-se em 3 minutos e 20 segundos. No entanto, se a inclinação for de 8%, a diferença aumenta para 46 segundos por quilómetro — ou seja, mais de 7 minutos e meio. A título de exemplo, aplicamos estes cálculos a quatro subidas de características distintas, bastante conhecidas pelos cicloturistas espanhóis:

• Morcuera: Esta subida tem 8 km com uma inclinação média de 7%. Um ciclista de 70 kg que pedale a 250 W demorará 33 minutos e 21 segundos. Com uma bicicleta 1 kg mais pesada, demoraria 33 minutos e 41 segundos; ou seja, perderia 20 segundos. Com esta referência, é possível calcular o que ganhamos ou perdemos por cada quilo, numa proporção de cerca de 20 segundos por quilo.

• Marie Blanque: O grande desafio da Quebrantahuesos é uma subida curta, mas muito dura. Tem 7,3 km com uma média de 8,7%. O mesmo ciclista de antes, a 250 W, demorará 36 minutos e 50 segundos, enquanto que com um quilo a mais acrescentaria mais 25 segundos ao tempo.

• Portalet: Já que mencionámos a Quebrantahuesos, vale a pena calcular a influência do peso numa subida muito mais gradual. O interminável Portalet, com 28 km de ascensão e uma inclinação média de 4,4%, exigirá do ciclista 1h25min49s. Pesar um quilo a mais ou a menos nesta subida tão gradual resulta numa diferença pequena, de apenas 41 segundos, fazendo com que o tempo passe para 1h26min30s.

• Veleta: A subida ao Veleta por Güéjar Sierra é provavelmente a subida mais longa na Península Ibérica. São 44 km com uma inclinação média de 5,7%. O nosso ciclista, mantendo uma potência média de 250 W, demoraria 2 horas, 39 minutos e 20 segundos a chegar ao topo deste colosso. Com o peso de dois bidons cheios — 1 kg —, bastaria mais um minuto e meio para chegar lá acima. 

E NUM GRANFONDO?

Para terminar, vejamos qual o impacto do peso num evento de cicloturismo ou Granfondo, como a Quebrantahuesos, por exemplo. Para realizar este cálculo, utilizámos o site BestBikeSplit, que permite estimar o tempo de percurso com base no peso e na potência que somos capazes de desenvolver. Neste caso, simulámos dois ciclistas — um de 75 kg e outro de 80 kg — a completar a QH com uma potência normalizada de 230 W. Naturalmente, o sistema não tem em conta fatores como pedalar no vácuo de outro ciclista, a técnica de descida ou a aerodinâmica individual; a única variável considerada é o peso. Assim, o ciclista de 75 kg faria a QH em 7 horas e 11 minutos, enquanto o de 80 kg, pedalando com a mesma intensidade, a completaria em 7 horas e 21 minutos — apenas mais 10 minutos do que o ciclista mais leve.

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