calcul puissance en cyclisme

CALCULER SA PUISSANCE

Ce calculateur a pour objet de déterminer la puissance que vous fournissez sur votre vélo sans disposer d'instruments sophistiqués autre qu'un simple compteur de vitesse. Une estimation du dénivelé est cependant souhaitable.

Rappel de notions

Rappelons d'abord quelques notions de base. Pour rouler- à l'exception évidemment des descentes- un cycliste doit exercer des efforts sur les pédales. Durant une randonnée, ces efforts se traduisent par un travail mécanique fourni au pédalier qui s’exprime en joules.
Quant à la puissance, elle se définit comme étant le travail fourni par unité de temps. Elle s'exprime en joules par seconde, c'est-à-dire en watt. La puissance varie généralement un peu tout au long d'une randonnée en fonction de l'effort que le cycliste exerce sur les pédales mais on peut aussi parler de puissance moyenne qui se définit comme étant le travail fourni durant la randonnée divisé par la durée de la randonnée. Cette puissance dépend de plusieurs paramètres que l’on peut grouper en deux catégories :

Les paramètres personnels du cycliste qui comprennent :
- Le poids du cycliste en kg
- Le poids du vélo en kg
- Le coefficient de pénétration dans l’air. Ce coefficient dépend de la morphologie du cycliste et de sa position sur le vélo, de son habillement, du profilé de son vélo. On rassemblera tous ces facteurs dans un coefficient Cx. Pour plus de détails, on pourra se reporter au document « Le vélo en équation » qui tente d'expliquer le plus simplement possible la relation entre les paramètres qui régissent l'avancement d'un vélo. Par ailleurs, des tests pratiques permettant de déterminer ce coefficient Cx sont proposés également sur notre site, mais, il faut bien le dire, les conditions de ces tests nécessaires pour obtenir des résultats très fiables sont difficiles à réunir. Ce coefficient est de l’ordre de 0,20, valeur que l’on retiendra faute de faire un test. A noter, ne pas confondre ce coefficient Cx avec le coefficient appelé "coefficient de trainée".
- Les frottements mécaniques internes au vélo relatifs au système de transmission des efforts entre les pédales et la roue arrière (chaîne, dérailleur, moyeux). Dans le calcul proposé, nous négligerons ces frottements.

Les paramètres de la route qui comprennent :
- La pente de la route exprimée en %
- Le coefficient de frottement de la chaussée qui s’exprime en équivalent pente et donc en %. Ce coefficient est compris entre 0,5 et 1,5 pour des chaussées normales. On prend souvent 1%.
- Le vent éventuel, favorable ou défavorable. Dans le calcul proposé, il est possible d'en tenir compte en indiquant la vitesse du vent de face ou du vent arrière. Cependant, il faut bien voir que cela reste très théorique car dans la réalité, même si le vent est constant en force et en direction, l'orientation du cycliste par rapport au vent changera constamment au gré des sinuosités de la route et notamment dans le cas d'un parcours en boucle. C'est pourquoi, le calcul de la puissance ne sera rigoureux que dans le cas où le vent est très faible.

Principe de cette application>

Pour la présente application, les données à fournir au calcul concernent celles d'une randonnée effectuée en boucle (ou bien avec une altitude du point d'arrivée identique à celle du départ). Ces données sont essentiellement: le kilométrage, la vitesse moyenne et si possible le dénivelé positif.
Le parcours peut être accidenté, voire montagneux mais plus il sera montagneux, plus il faudra avoir une bonne estimation du dénivelé, sinon le résultat s'écartera de la réalité. Il est toujours possible de connaître ce dénivelé par un calculateur d'itinéraire tel que Openrunner, Brouter, Strava et bien d'autres.
L'hypothèse la plus importante adoptée dans cette application est de décomposer le parcours en deux sections de longueur égale: une section en montée où l'altitude atteinte correspond au dénivelé et une section en descente avec une valeur de pente égale à la pente de montée mais de sens négatif. Cette approximation est tout à fait acceptable comme le montre notre document "Calcul approché de la puissance" qui fournit les explications théoriques de notre application, justifie les hypothèses adoptées et montre que la valeur calculée par notre méthode approchée est très voisine de la puissance réelle.
Si vous désirez un calcul très rigoureux de la puissance fournie durant votre parcours, il faut alors enregistrer ce parcours à l'aide d'un GPS ou d'un Smartphone qui vous fourniront la "trace GPX" du parcours. L'application "Calculer votre puissance à partir de la trace GPX" que vous trouverez sur ce site vous donnera une valeur en théorie fort précise, mais nous attirons cependant votre attention sur le manque de précision des altitudes fournies par ces instruments tout au long de l'enregistrement.

Les résultats fournis

Les résultats fournis par la présente application sont: la valeur de la puissance moyenne, celle du travail fourni par le cycliste ainsi que sa dépense énergétique.
Le travail fourni est exprimé en kilo-Joules et également en watt-heure, ce qui peut être utile pour les adeptes du VAE souhaitant estimer l'autonomie de la batterie. Quant à la dépense énergétique du corps humain, pour être très concret, on l'a exprimée en nombre de barres de céréales standard (380 Kjoules par barre), en faisant l'hypothèse d'un rendement du corps humain de 25%.

Calculateur

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