Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante ?
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Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante ?



  1. #1
    Ayki0

    Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante ?


    ------

    Bonjour,
    Je passe cette année le BAC et pour mon grand orale je cherche montrer quel est le meilleur compromis entre différents braquets. Je cherche donc la puissance que le cycliste devra fournir pour maintenir son allure en fonctions de ces différents braquets.

    je ne trouve aucune formule pouvant m'aider à trouver une réponse à ma question et je vous demande donc de l'aide.


    Merci pour le temps que vous prendrez pour me répondre.

    -----

  2. #2
    invite18230371

    Re : Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante

    Déjà, la réponse un peu bète c'est que la puissance à fournir ne dépends pas du braquet...
    Par contre et biensur, l'efficacité musculaire va être optimal à une certaine vitesse de rotation du pédalier.
    Je crois que 110 tour/minute du pédalier apparait comme être la vitesse idéale pour l'être humain standart (à vérifier).

    Je prendrais donc le probleme plutot dans l'autre sens...

    Je fixe les 110 tour/minute. J'en déduis la vitesse du vélo en fonction du braquet. J'en déduis la puissance nécessaire à fournir pour un certain coefficient de frottement, la pente de la route, ect...

    Tu peux aussi supposer la puissance moyenne que le cycliste fournie (par exemple 200W) et calculer pour chaque braquet à 110 tour/minute de pédalier la puissance sur route plate.
    L'excédent de puissance te donnera la pente que peux gravir le cycliste...
    Dernière modification par StrangQuark ; 14/06/2021 à 17h05.

  3. #3
    Gwinver

    Re : Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante

    Bonjour.

    En complément de StrangQuark.

    Je crois que 110 tour/minute du pédalier apparait comme être la vitesse idéale pour l'être humain standart (à vérifier).
    110 tours/minutes c'est beaucoup, les cyclistes utilisant des cadences rapides sont plutôt vers 100.
    Le plus courant est entre 60 et 90.

    Pour les calculs, il y a le site vélomath : http://www.velomath.fr
    qui est très riche en information.
    Il y a aussi equacycle : http://bernard.mischler.free.fr/equacycle/

    Le meilleur compromis est très variable d'une personne à l'autre, et aussi en fonction des circonstances : profil de la route, pente, vent etc. ...
    Pour un cycliste donné, la meilleure cadence de pédalage se situe dans une fourchette assez étroite.

  4. #4
    Ayki0

    Re : Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante

    Merci pour ta réponse, donc la puissance à fournir ne dépends pas du braquet mais plutôt des forces qui s'exècrent contre le mouvement de mon vélo c'est ça ?

    Et donc ça serai plutôt l'énergie qui doit être fournie qui dépend du braquet ? (devoir appuyer fort sur les pédales avec un gros braquet ou mouliner vite avec un petit braquet)

    Effectivement supposer une puissance moyenne simplifie les choses, merci.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Ayki0

    Re : Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante

    Merci pour les liens et les précision Gwinver

  7. #6
    Black Jack 2

    Re : Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante

    Bonjour,

    - Le cycliste doit vaincre la force aérodynamique (frottement dans l'air)
    Avec Fa = 1/2 * Rho(air) * S.Cx * v²

    Avec Rho(air) la masse volumique de l'air (environ 1,29 kg/m³ au niveau de la mer) (moins en altitude ... d'où la raison qui pousse les cyclistes qui s'attaquent au record de l'heure à le faire dans une ville en altitude ... mais il faut aussi tenir compte alors que c'est plus difficile d'y respirer)
    v la vitesse du cycliste par rapport à l'air et S*Cx valant environ :

    SCx = 0,40 pour un cycliste traditionnel avec bras tendus
    SCx = 0,35 pour un cycliste traditionnel avec bras fléchis
    SCx = 0,30 pour un cycliste traditionnel avec mains en bas du guidon
    SCx = 0,25 pour un cycliste "contre la montre" ou triathlète

    - Il y a aussi des pertes de roulement (faibles avec des pneus étroits et fort gonflés (comme en course))

    - Force due à la pente de la route. (Poids * pourcentage de pente)

    Si la route est horizontale, on a pratiquement P = Fa * v (P en W, Fa en N et v en m/s)

    Ca c'est la puissance mécanique que le cycliste fourni.

    Pour savoir l'énergie qu'il consomme à son organisme, il faut y ajouter la dépense de son métabolisme.

  8. #7
    Ayki0

    Re : Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante

    Super, merci pour l'explication des formules

  9. #8
    Gyrocompas

    Re : Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante

    Bonjour,
    Le meilleur compromis est très variable d'une personne à l'autre
    Vrai, un cycliste du dimanche sort jusqu'à 150 W quand un pro, avec des milliers de km s'autorise 400W...
    La cadence dépend de la physiologie. Un muscle sollicité trop longtemps s'asphyxie.
    Il faut trouver le rythme adapté. Le cardiomètre est utile pour fonctionner à effort constant.
    Sur le plat, grand développement, quand ça monte, plus petit en conservant l'effort.
    Sur mon 2 roues, j'ai collé un pense bête calé sur une cadence 80 +/- 10 et la vitesse correspondante au développement
    Grand plateau avec les 4 vitesses de droite, petit plateau avec les 4 vitesses de gauche, le solde selon la configuration.

  10. #9
    Ayki0

    Re : Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante

    Tu peux aussi supposer la puissance moyenne que le cycliste fournie (par exemple 200W) et calculer pour chaque braquet à 110 tour/minute de pédalier la puissance sur route plate.
    Je ne comprend pas comment obtenir la puissance en fonction du braquet et de la cadence, pouvez-vous m'aider ?

  11. #10
    gts2

    Re : Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante

    Citation Envoyé par Ayki0 Voir le message
    Je ne comprend pas comment obtenir la puissance en fonction du braquet et de la cadence, pouvez-vous m'aider ?
    Le braquet vous donne la distance parcourue par tour, la cadence disons par minute, la distance parcourue en une minute, donc la vitesse et ensuite le message #6 de @Black Jack 2 vous donne la puissance.

  12. #11
    Ayki0

    Re : Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante

    Le braquet vous donne la distance parcourue par tour, la cadence disons par minute, la distance parcourue en une minute, donc la vitesse et ensuite le message #6 de @Black Jack 2 vous donne la puissance.
    Donc on a P = Fa * (Braquet * cadence) ?
    Dernière modification par Ayki0 ; 15/06/2021 à 16h14.

  13. #12
    Gyrocompas

    Re : Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante

    Bonjour,
    Donc on a P = Fa * (Braquet * cadence) ?
    La réponse est non.
    Le pédalier se comporte comme le vilebrequin d'un moteur thermique, il a 2 points morts, haut et bas, la puissance transmise n'est pas constante.
    Faire un petit tour sur route, le cadencement du guidon suit l'intensité de l'effort.

    Il existe des capteurs de puissance qui se montent sur l'axe du pédalier ou du dérailleur.
    Parfois, on sait que le champion machin sort xxx watts, il s'agit d'une intégration.

    Retrouvé, sans garantie d'exactitude absolue :http://fabrice.sincere.pagesperso-or...e_cyclisme.pdf

    Pour aller plus loin, un jour j'ai découvert un furieux qui pratiquait le triathlon.
    Il avait calculé les puissances absorbées selon le montage de dizaines de couples pneumatiques- jantes etc. lors de phase d'accélération...
    Jusqu'à trouver la bonne association qui se distinguait par un nombre élevé de crevaisons.

  14. #13
    Ayki0

    Re : Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante

    La réponse est non.
    Le pédalier se comporte comme le vilebrequin d'un moteur thermique, il a 2 points morts, haut et bas, la puissance transmise n'est pas constante.
    Et on ne peut pas comparer cette puissance à une puissance moyenne que produit le cycliste ?

  15. #14
    Gwinver

    Re : Comment calculer la puissance que doit produire un cycliste pour aller à une vitesse constante

    Bonjour.

    Le pédalier se comporte comme le vilebrequin d'un moteur thermique, il a 2 points morts, haut et bas, la puissance transmise n'est pas constante.
    Tout à fait, et c'est compliqué car la jambe est munie d'articulations : genou et talon, en plus le cycliste a la possibilité de tirer vers l'arrière et/ou le haut. Il y a donc une optimisation de la façon de pédaler qui en plus est fonction de la difficulté du moment et de la physiologie du cycliste.
    On ne peut donc que raisonner sur une valeur moyenne qui est donnée par les formules en fonction de la vitesse.

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