Misuratore di potenza

Il misuratore di potenza è un dispositivo universale per la misurazione della potenza.

Chi pratica ciclismo su strada o in mountain bike generalmente desidera sapere e assicurarsi di distribuire al meglio la propria forza fisica e le proprie prestazioni. Uno sforzo eccessivo all'inizio porta ad un affaticamento precoce. Al contrario, uno stile di guida costantemente troppo rilassato si traduce in un calo delle prestazioni.

È quindi importante adattare lo stile di guida in modo che, da un lato, il ciclista non si stanchi prematuramente e, dall'altro, l'obiettivo di prestazione prefissato rimanga sempre presente. Per combinare al meglio entrambi gli aspetti, l'utilizzo di un misuratore di potenza si rivela uno strumento molto utile.

Un misuratore di potenza e il suo funzionamento fisico

Un misuratore di potenza utilizza estensimetri in constantana, che presentano un'elevata resistività. Quando l'estensimetro viene sottoposto a sollecitazione, la sua lunghezza varia. Questa variazione di lunghezza, sotto forma di deformazione, si traduce direttamente in una variazione della sua resistenza ohmica. Una tensione diagonale, misurata in un circuito a ponte, indica una variazione proporzionale di tale tensione diagonale, che funge da valore di uscita. Questa variazione di tensione diagonale rappresenta quindi una misura della deformazione e, di conseguenza, del carico istantaneo sulla manovella. In questo modo, è possibile misurare continuamente la forza in qualsiasi punto della manovella lungo tutta la sua circonferenza.

Differenze nell'acquisizione dei dati di misurazione

A seconda della configurazione, il misuratore di potenza può misurare la forza applicata sul pedale sinistro o su entrambi i pedali. Nel primo caso, con misurazione su un solo lato, il misuratore di potenza raddoppia il valore misurato e lo visualizza al ciclista. La seconda impostazione, con misurazione su entrambi i lati, fornisce una rappresentazione più accurata del trasferimento di coppia effettivo ad ogni giro completo della pedivella. Proprio come una persona destrorsa è più abile con la mano destra che con la sinistra, la forza applicata ai pedali non è mai esattamente la stessa su entrambi i lati.

Contesto fisico, dati, forze, coppie, potenza, velocità angolari, velocità di rotazione

Quando il ciclista spinge sul pedale, il suo piede trasferisce forza alla pedivella. A seconda dell'angolo attuale del pedale rispetto alla verticale, si crea un braccio di leva efficace dal raggio della pedivella all'asse del movimento centrale. Questo braccio di leva efficace, a sua volta, genera una coppia che viene trasmessa alla ruota posteriore tramite la catena. La coppia varia in funzione dell'angolo della pedivella rispetto alla verticale ed è definita come segue:

M _(𝛼) = F * r * sin(𝛼)

M... (Coppia in Nm) F... (Forza esercitata sul pedale in N) r... (Distanza tra l'asse del pedale e l'asse del movimento centrale in m) μ... (Angolo della posizione attuale della pedivella rispetto alla verticale in gradi)

La potenza istantanea erogata dal ciclista al pedale viene calcolata utilizzando la seguente relazione matematica: P = M _(θ) * θ θ... (velocità angolare della pedivella in ¹ / _sec) La velocità angolare della pedivella è composta come segue: θ = 2 * π * n n... (velocità di rotazione della pedivella in ¹ / _sec ) Pertanto, la potenza istantanea erogata dal ciclista al pedale è data dalla seguente formula: P _(θ) = F * r * sin(θ) * 2 * π * n P _(θ) ... (potenza erogata alla pedivella in watt)

La formazione porta al successo

Per ottenere un buon risultato, ogni atleta deve allenarsi intensamente e, soprattutto, con un obiettivo chiaro in mente. Questo è particolarmente vero nel ciclismo, che richiede un alto grado di disciplina, resistenza e forza di volontà da parte di ogni corridore. Anche la forza mentale del ciclista gioca un ruolo cruciale. Un parametro chiave per valutare la prestazione è la potenza erogata per chilogrammo di peso corporeo. Un ciclista di livello mondiale può mantenere una potenza di circa 6 ^W / _kg di peso corporeo per almeno mezz'ora. Come passo successivo logico per ogni sessione di allenamento, ogni ciclista ambizioso monitora la propria soglia anaerobica individuale (IAT). Questo valore di IAT è una misura della potenza massima che il ciclista può ancora raggiungere mantenendo un livello di lattato costante nel suo organismo.

Ulteriori informazioni sui livelli di lattato

Durante l'attività fisica, il corpo umano produce lattato, che tuttavia, se la sua concentrazione è troppo elevata, può essere dannoso per i muscoli e causare una diminuzione delle prestazioni. Un livello normale di lattato è compreso tra 1,0 ^mmol / _L e 1,8 ^mmol / _L . Durante un'attività fisica intensa, come un allenamento ciclistico impegnativo, questo valore può superare tale intervallo normale. Per evitare un impatto negativo sulla funzione muscolare, è fondamentale ridurre questo livello elevato di lattato. In nessun caso dovrebbe superare approssimativamente i 4 ^mmol / _L .

Raccolta di tutti i dati

Un misuratore di potenza offre un vantaggio significativo rispetto a un orologio sportivo, in quanto misura e visualizza costantemente la potenza erogata dal ciclista, consentendogli di ottimizzare il proprio stile di guida. Questo evita di sovraccaricare il corpo, prevenendo così un peggioramento dei risultati dell'allenamento. Il ciclista può sempre adattare il proprio stile di guida per rimanere appena al di sotto del proprio limite di potenza individuale. Grazie alle capacità di misurazione del misuratore di potenza, il ciclista può gestire in modo continuo le proprie riserve di energia fisica in base alle necessità. Inoltre, ciò contribuisce a mantenere un livello di lattato relativamente costante entro i limiti normali. Questo effetto collaterale positivo avvantaggia il ciclista durante ogni sessione di allenamento, migliorando costantemente la sua forma fisica e garantendo risultati ottimali.

Livellamento del valore di uscita del misuratore di potenza

La misurazione continua della potenza istantanea, se visualizzata direttamente, comporterebbe fluttuazioni significative e potrebbe essere facilmente interpretata in modo errato. Pertanto, i sistemi elettronici di livellamento forniscono un valore medio della potenza erogata negli ultimi 3, 10 o 30 secondi di guida. Test pratici hanno dimostrato che impostare gli ultimi 3 secondi fornisce un buon valore medio con minori fluttuazioni.

Tenendo conto dei valori zero

Per garantire risultati realistici, è essenziale includere nella misurazione sia la fase in salita che quella in discesa. In caso contrario, si otterrà una lettura di potenza sovrastimata se non si considera la fase di discesa per inerzia, poiché viene registrata solo la salita più impegnativa. Pertanto, un misuratore di potenza rileva anche la parte più agevole della discesa, fornendo un quadro complessivo più accurato.

Cadenza, tempo di pedalata e indice di pedalata

Poiché il calcolo delle prestazioni ciclistiche richiede sempre la misurazione della velocità di rotazione della pedivella, un misuratore di potenza misura la cadenza del ciclista e, insieme alla forza applicata sui pedali, calcola la potenza erogata in quel momento. Un misuratore di potenza registra la sequenza di misurazione durante l'intera pedalata, indipendentemente dal terreno. Questa registrazione continua di ogni fase di pedalata e di decelerazione permette di calcolare il tempo di pedalata. Questo tempo di pedalata considera solo la distanza percorsa con diversi livelli di sforzo, ovvero in salita. Un misuratore di potenza visualizza questo tempo di pedalata come percentuale della distanza totale percorsa.