Lavoro, calorie e potenza impiegata per fare una salita in bici

Ieri mentre facevo una discreta salita in bici mi è venuta la curiosità di sapere quante kCal avessi bruciato dopo averla superata, secondo la fisica classica e senza considerare attriti e assumendo l’efficienza muscolare pari al 100%.

Il concetto da tener presente è che facendo una salita si acquista quota e quindi energia potenziale, che si misura in Joule.

L’energia potenziale che ha un corpo è U(h)=mgh dove U(h) è l’energia, in joule, m la massa in Kg, h l’altezza in metri e g l’ accelerazione di gravità espressa in m/s ( circa 9.8 m/s^{2}).

L’applicazione che uso come contachilometri quando vado in bici registra la traccia in formato tcx, che poi ho usato per estrapolare i dati che mi servivano per soddisfare questa mia curiosità.

La salita è iniziata al minuto 44:36, alla quota di 24 metri, ed è terminata  a quota 64 metri, al minuto 49:03, quindi il guadagno di quota è stato di 64-24 = 40 metri in 267 secondi.

L’impiego totale di energia è quindi stato  80 \times 9.8 \times 40 = 31360 J ( 80 kg è il peso ciclista+ bici + abbigliamento, 9.8 l’accelerazione di gravità e 40 il dislivello in metri ).
In calorie il consumo energetico è stato 7492,dato che 1 cal = 4.1855 J.

Vediamo la potenza, la potenza è definita come la variazione di lavoro nell’unità di tempo e si misura in Joule/sec (Watt).

31360 J / 257 s = 122W

Come già detto prima, il calcolo è effettuato non considerando attriti e efficienze, per cui a spanne potrei dire, con un’efficienza complessiva del 25%, circa 30 kCal ( \frac{7.492}{.25} ) per una potenza media di 488 Watt (\frac{122}{.25} )

Stai leggendo “ Lavoro, calorie e potenza impiegata per fare una salita in bici ”, un post di Fabrizio Zellini

Pubblicato il
2 Marzo 2014
Categorie:
fisica