Ahorrar un kilogramo en la bicicleta significa subir con menos masa en cada ascenso. ¿Cuánto antes terminas? Para un ciclista de ejemplo, ahorrar 1 kg en una subida de 10 km al 7 % supone unos 27 segundos. En 10 km de carretera llana, el mismo modelo da menos de un segundo.
El resultado depende de la ruta, de la potencia que mantengas y del peso conjunto de ciclista, bicicleta y equipamiento. Exploraremos esas variables, utilizaremos la calculadora para ponerles cifras y distinguiremos la ganancia en una subida de la ganancia en una prueba completa.
Empieza por el conjunto completo
Pasar de una bicicleta de 9 kg a una de 8 kg reduce su masa un 11 %. Si añades un ciclista de 75 kg, incluidos ropa y equipamiento, el total pasa de 84 kg a 83 kg: aproximadamente un 1,2 % menos de masa conjunta.
Esa es la masa que utiliza la calculadora. Al comparar equipamiento, mantén el mismo ciclista y material transportado y pesa ambas bicicletas listas para salir. El peso de un cuadro sin horquilla, pedales o accesorios no te dará esa comparación.
Una reducción de masa del 1,2 % no se traduce directamente en una salida un 1,2 % más corta. La gravedad, la resistencia a la rodadura de los neumáticos y la resistencia del aire exigen partes distintas de tu potencia. La explicación de la potencia ciclista de la Universidad de Waikato describe esas resistencias y el aumento de potencia necesario para superar la resistencia aerodinámica a mayor velocidad.
Explora tu propia subida
Empieza con una subida que conozcas. Introduce su distancia por carretera, pendiente media, la masa del equipamiento que prevés ahorrar y una potencia que puedas mantener. El ejemplo predeterminado mantiene todo constante salvo la masa: 84 kg antes, 83 kg después y 250 W en los pedales.
El resultado es de unos 43 min 46 s antes y 43 min 18 s después, un ahorro de 27,4 segundos antes de redondear los dos tiempos finales. Los 10 km de carretera ascienden unos 698 m con esta pendiente.
Prueba con tu subida
¿Cuánto tiempo podrías ahorrar?
Compara dos pesos a la misma potencia en una subida constante. Introduce la distancia por carretera y su pendiente media.
Ahorro de tiempo estimado
- Antes
- Tras reducir el peso
Estimación con pendiente y potencia constantes, sin viento y con los mismos neumáticos y posición. Las subidas reales incluyen cambios de pendiente, viento, distribución del esfuerzo y velocidad.
Cómo funciona la estimación
La calculadora equilibra la potencia en la rueda trasera con la gravedad, la resistencia a la rodadura y la resistencia del aire para hallar una velocidad constante con cada peso. Después divide la distancia por carretera entre esa velocidad.
P × η = m × g × (sin θ + Crr × cos θ) × v + ½ × ρ × CdA × v³
Aquí, P es la potencia en los pedales, η la eficiencia de la transmisión, m la masa total, g equivale a 9,81 m/s², θ es arctan(pendiente ÷ 100), v es la velocidad por carretera en m/s y ρ la densidad del aire. El desnivel positivo es la distancia por carretera × sin θ.
Es un modelo simplificado de velocidad constante que utiliza los términos de resistencia descritos por Martin y colaboradores. Omite la aceleración, las pérdidas independientes de los rodamientos y el viento. El resultado estima el efecto de un cambio de peso bajo los supuestos indicados.
Prueba a cambiar una sola variable cada vez. Reduce el ahorro de peso a la mitad, restáuralo y duplica la distancia. Cambia la pendiente manteniendo fija la distancia. Así es más fácil ver qué parte de la mejora propuesta importa en tus carreteras.
¿Qué aportan 250 g, 500 g y 1 kg?
Estos son los resultados de la calculadora para varios ahorros de equipamiento. Todos los escenarios parten de 84 kg y utilizan 250 W durante 10 km de carretera, con los ajustes predeterminados de resistencia aerodinámica, neumáticos y transmisión.
| Masa ahorrada | Pendiente del 3 % | Pendiente del 7 % | Pendiente del 12 % |
|---|---|---|---|
| 250 g | 2,3 s | 6,9 s | 12,2 s |
| 500 g | 4,7 s | 13,7 s | 24,4 s |
| 1 kg | 9,3 s | 27,4 s | 48,7 s |
| 2 kg | 18,6 s | 54,7 s | 97,5 s |
Las tres columnas representan subidas diferentes: aproximadamente 300 m, 698 m y 1191 m de desnivel positivo. Los escenarios más empinados incluyen más ascenso en la misma distancia por carretera. También tienen velocidades menores, lo que cambia el equilibrio entre gravedad y resistencia del aire.
En esta subida al 7 %, reducir la masa en 250 g ahorra unos siete segundos. Ahorrar 500 g aporta unos catorce segundos y ahorrar 2 kg, unos cincuenta y cinco. Que esas ganancias justifiquen una mejora depende del objetivo que intentes alcanzar.
En 10 km de carretera llana, una reducción de 1 kg ahorra unos 0,6 segundos bajo los mismos supuestos. Ese pequeño beneficio procede de una menor resistencia a la rodadura; ahí el modelo no tiene un coste de ascenso contra la gravedad.
Por qué tu potencia cambia la respuesta
Repite el ejemplo de 10 km al 7 % con 1 kg ahorrado y cambia solo la potencia en los pedales. El ahorro estimado es de 35,2 segundos a 200 W, 27,4 segundos a 250 W y 22,1 segundos a 300 W.
El ciclista con menos potencia tarda más en completar la subida, así que la misma reducción de masa ahorra más segundos en este ejemplo. El resultado también cambia con la masa total inicial. Usa tu propia potencia sostenible y tu masa lista para salir al valorar una compra.
Para entender la física, elevar 1 kg a lo largo de 1000 metros verticales requiere 9810 julios de energía gravitatoria. A una potencia constante de 250 W en la rueda, eso equivale a unos 39 segundos en un cálculo que solo contemple la gravedad. La calculadora incluye resistencia a la rodadura, resistencia del aire y eficiencia de la transmisión, por lo que la respuesta también depende de la velocidad a la que circulas.
Del tiempo de subida al tiempo final
El ejemplo predeterminado ahorra alrededor del 1,04 % del tiempo de esa subida concreta. Supón que forma parte de una prueba que, sin ese ahorro, dura cuatro horas. Si el resto de la salida no cambia, esos 27,4 segundos son aproximadamente el 0,19 % del tiempo final original de cuatro horas.
Esa distinción importa cuando una mejora se anuncia con una ganancia porcentual. Determina si el porcentaje describe el peso de la bicicleta, la masa total del conjunto, una subida o todo el recorrido.
En una ruta con varias subidas, puedes estimar cada una por separado y sumar sus ahorros. Esa suma describe la contribución de las subidas según el modelo. Una estimación completa del tiempo final también necesita los tramos llanos, descensos, viento, distribución del esfuerzo, frenadas y paradas.
El desnivel positivo total y la pendiente media de una ruta no captan todo eso. La calculadora representa un tramo constante de carretera llana o ascendente. Úsala para explorar la magnitud del beneficio del peso y después valora qué parte de tu prueba describen realmente esas condiciones.
Elige una potencia que puedas producir al final de la salida
Una subida hecha en fresco y la misma subida tras tres horas pueden requerir valores de potencia distintos. Tu curva de potencia ayuda a identificar el esfuerzo que puedes mantener durante la duración prevista. Tu durabilidad te ayuda a examinar la potencia disponible después de acumular recorrido.
En Peak Watts, usa esas vistas para adaptar el escenario a tu prueba. Mantener la potencia constante aísla el cambio de equipamiento. Si también cambian tu posición, neumáticos o distribución del esfuerzo, la diferencia entre dos salidas reales incluye esos efectos.
Una comprobación útil es repetir el cálculo con una potencia un poco menor y otra mayor. El intervalo muestra hasta qué punto dependen los segundos estimados de ese supuesto. Trata un resultado como un escenario, no como una promesa de tiempo final.
Compara la ganancia estimada con el coste
Compara el precio total del cambio propuesto con los segundos a los que probablemente afecte en tu ruta objetivo. Incluye cualquier pieza o mantenimiento adicional y comprueba que la nueva configuración mantenga el ajuste, los desarrollos y los neumáticos que necesitas.
A velocidad constante, la calculadora trata igual la masa ahorrada en el cuadro, las ruedas u otro equipamiento. Mantiene fijas la resistencia aerodinámica y la de rodadura. Un cambio de componente que altere esas propiedades necesita una comparación más amplia. Para investigar el área de resistencia, consulta Cómo medir el CdA sin un túnel de viento.
Utiliza la calculadora para situar en contexto la diferencia de peso y el coste total de una mejora. Unos segundos pueden importar en una subida objetivo. La decisión útil es si esa ganancia concreta tiene valor para tu forma de montar y tu presupuesto.
Fuentes y notas del modelo
Los ejemplos numéricos son resultados de la calculadora simplificada de este artículo. Los valores predeterminados de CdA, resistencia a la rodadura, densidad del aire y eficiencia de la transmisión son supuestos ilustrativos, no medidas de un ciclista o una bicicleta concretos.
- Martin JC, Milliken DL, Cobb JE, McFadden KL, Coggan AR. Validation of a Mathematical Model for Road Cycling Power. Journal of Applied Biomechanics. 1998;14(3):276–291. doi:10.1123/jab.14.3.276. Referencia para los términos de resistencia de la calculadora, que utiliza una versión simplificada a velocidad constante.
- Science Learning Hub, University of Waikato. Pedal power. Power, air drag and rolling resistance.