"jon" <jon_at_Mnemonic.jon> wrote in message
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> Ciao a tutti,
> vorrei calcolare la potenza che si sviluppa quando si pedala su una
> bicicletta, qualcuno potrebbe darmi una mano?
>
> Grazie
Bella domanda.
Facciamo due casistiche: stai andando in piano o in salita (la discesa
un'altra volta).
Piano) Tieni presente il principio d'inerzia per cui se non ci fosse
l'attrito delle gomme e dell'aria la tua velocita' si manterrebbe
costante
senza bisogno di pedalare. Pertanto la coppia che esprimi pedalando ti
serve per vincere gli attriti.
Supponiamo anche di trascurare per adesso l'attrito dell'aria (grossa
approssimazione, te ne rendi conto se vai controvento). Si tratta di un
problema di attrito volvente. Se in qualche modo rieci a valutare la
forza di attrito che si oppone al tuo moto moltiplichi scalarmente
per la velocita' e hai ottenuto la potenza. Se vuoi
aggiungere l'attrito dell'aria anche qui devi valutare se la
velocita' della bicicletta e tale da poter considerare un moto del
fluido
su di te di tipo laminare o turbolento (non ho fatto i conti, con la
densita' dell'aria magari e' difficile che sia turbolento). Ad ogni modo
sia per l'attrito dell'aria che quello della strada devi sempre
inserire dei coefficienti fenomenologici che appaiono sempre quando si
trattano problemi d'attrito.
Salita)Gli attriti ci sono sempre e in piu' devi aggiungere la potenza
che ti serve per guadagnare energia potenziale. Istantaneamente essa
sara' dU/dt dove U e' l'energia potenziale gravitazionale.
Ho visto fare anche approcci diversi. Potresti valutare l'energia
spesa dal motore corpo umano. Questa darebbe sicuramente un risultato
piu' corretto perche' terrebbe conto anche dell'energia spesa per
mantenere in moto le gambe. Questa sembra trascurabile ma non lo e' per
una sorta di "attriti interni".
La mia ragazza ha fatto l'Isef e nel loro esame di biomeccanica
studiavano il moto del corpo umano come se questo fosse un sistema di
aste e trattando i muscoli come molle in grado di immagazzinare energia
elastica. Si tratta di una trattazione che sembra molto semplificata ma
in realta' si complica subito se tieni conto, ad esempio, di come
cambia il momento d'inerzia della gamba rispetto all'articolazione
dell'anca durante la corsa e cosi' via.
In questa ottica gli attriti interni potrebbero essere dovuti, almeno in
parte a una imperfetta elasticita' del muscolo e magari ad altro.
Analizzando ad esempio la corsa e la marcia in questo modo vedi che tale
energia non e' trascurabile. Lo stesso potrebbe essere per la pedalata.
Flavio
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Received on Tue Dec 03 2002 - 09:28:19 CET