Dónde importan más los vatios en una contrarreloj: potencia, CdA y velocidad
Contrarreloj
16 W
Potencia equivalente a reducir el CdA en 0,015 m² en una contrarreloj llana a 43,6 km/h.
En una subida al 6 % a 19,7 km/h, la misma reducción equivale a unos 1,5 W. Cálculo de modelo (ecuación de Martin et al. 1998): 300 W, CdA 0,24 m², Crr 0,004, 78 kg, ρ 1,20 kg/m³, eficiencia de transmisión 97,5 %, sin viento.
Una cuestión recurrente en la preparación de una contrarreloj es dónde invertir el esfuerzo: en producir más potencia, en reducir el arrastre aerodinámico o en aligerar el conjunto. La respuesta no es única, porque depende de una variable que con frecuencia se pasa por alto: la velocidad a la que se recorre cada tramo.
Marco físico
La potencia necesaria para avanzar a velocidad constante se reparte entre las resistencias aerodinámica, de rodadura y gravitatoria. El modelo validado por Martin et al. predijo en carretera la potencia medida con una correlación de R = 0,97 y un error típico de 2,7 W1:
η · P = ½ · ρ · CdA · v³ + Crr · m · g · cos(θ) · v + m · g · sen(θ) · v
Donde P es la potencia en los pedales (W), η la eficiencia de la transmisión, ρ la densidad del aire (kg/m³), CdA el área de arrastre (m²), v la velocidad (m/s, sin viento), Crr el coeficiente de resistencia a la rodadura, m la masa del conjunto ciclista-bicicleta (kg), g la aceleración de la gravedad (9,81 m/s²) y θ el ángulo de la pendiente.
El término aerodinámico crece con el cubo de la velocidad; el de rodadura, de forma lineal; y el gravitatorio, en proporción a la pendiente. En consecuencia, el reparto de la resistencia cambia con el terreno: la revisión de Crouch et al. recoge que la fracción aerodinámica de la potencia oscila entre el 56 % y el 96 % según la pendiente2, y en llano a velocidades superiores a 14 m/s se aproxima al 90 %3.
Análisis marginal: dos escenarios
Se comparan dos intervenciones: aumentar la potencia en 15 W o reducir el CdA en 0,015 m², una magnitud próxima a la reducción media de 0,011 m² observada en ciclistas profesionales tras pequeños cambios de posición4. Se resuelve el modelo para un mismo ciclista (300 W, CdA 0,24 m², Crr 0,004, masa total 78 kg, ρ 1,20 kg/m³, eficiencia de transmisión 97,5 %, sin viento) en dos recorridos: 40 km llanos y 10 km al 6 %. Todas las cifras de la Tabla 1 y la Figura 1 son cálculos de modelo con estos supuestos.
| Escenario | Velocidad | +15 W | −0,015 m² de CdA | Equivalente en potencia | −1 kg |
|---|---|---|---|---|---|
| Llano · 40 km · 0 % | 43,6 km/h | −58 s | −67 s | ≈ 16 W | −2 s |
| Subida · 10 km · 6 % | 19,7 km/h | −75 s | −8 s | ≈ 1,5 W | −18 s |
Tabla 1. Tiempo ahorrado por cada intervención y potencia equivalente de la reducción de CdA (cálculo de modelo; supuestos en el texto).
Interpretación
En el llano rápido, la reducción de CdA ahorra más tiempo que 15 W adicionales: los 0,015 m² equivalen a unos 16 W de potencia. La razón es el término cúbico; a 43,6 km/h la resistencia aerodinámica consume la mayor parte de la potencia, de modo que actuar sobre ella tiene un efecto proporcionalmente mayor. Este resultado es coherente con el análisis de Jeukendrup y Martin, que con el mismo modelo estimaron que una posición optimizada puede reducir entre 2 y 2,5 min el tiempo en una contrarreloj de 40 km5, y con el hallazgo de Peterman et al. de que el área de arrastre medida en campo fue el mejor predictor aislado del rendimiento en una contrarreloj llana6.
En la subida al 6 %, la situación se invierte. A menos de 20 km/h la resistencia aerodinámica es pequeña y la misma reducción de CdA apenas ahorra 8 s, equivalentes a unos 1,5 W; en cambio, la potencia y la masa pasan a dominar: en ese escenario, reducir 1 kg ahorra unos 18 s, frente a unos 2 s en el llano. La aerodinámica no desaparece, pero deja de ser la palanca principal.
La velocidad como criterio
La conclusión operativa es que la velocidad del tramo determina qué variable conviene priorizar:
- Contrarreloj llana y rápida (> 40 km/h): la aerodinámica (posición, casco, mono, ruedas) es la palanca dominante; la posición puede revisarse en un estudio biomecánico y su efecto cuantificarse con un Aero Test.
- Puertos y rampas (< 25 km/h): la potencia y la relación potencia-masa determinan el resultado; la aerodinámica es secundaria. Conocer la potencia sostenible, mediante una prueba de esfuerzo, es aquí el dato de partida.
- Recorridos mixtos: la prioridad cambia tramo a tramo, y el reparto óptimo del esfuerzo depende de dónde se gana o se pierde cada segundo.
Por ello, el análisis no debe realizarse sobre el conjunto del recorrido, sino por tramos y a la velocidad real de cada uno. AthletePro Super Record descompone el recorrido y muestra, segmento a segmento, dónde un vatio o una reducción de CdA producen mayor retorno antes de la salida.
Aplicación práctica
Saber qué variable domina en cada tramo exige conocer el CdA real y la potencia sostenible del ciclista; con ambos datos, el reparto del esfuerzo puede calcularse en lugar de suponerse.
Referencias
- Martin JC, Milliken DL, Cobb JE, McFadden KL, Coggan AR. Validation of a mathematical model for road cycling power. J Appl Biomech. 1998;14(3):276–291. doi:10.1123/jab.14.3.276
- Crouch TN, Burton D, LaBry ZA, Blair KB. Riding against the wind: a review of competition cycling aerodynamics. Sports Eng. 2017;20:81–110. doi:10.1007/s12283-017-0234-1
- Debraux P, Grappe F, Manolova AV, Bertucci W. Aerodynamic drag in cycling: methods of assessment. Sports Biomech. 2011;10(3):197–218. doi:10.1080/14763141.2011.592209
- García-López J, Ogueta-Alday A, Larrazabal J, Rodríguez-Marroyo JA. The use of velodrome tests to evaluate aerodynamic drag in professional cyclists. Int J Sports Med. 2014;35(5):451–455. doi:10.1055/s-0033-1355352
- Jeukendrup AE, Martin J. Improving cycling performance: how should we spend our time and money. Sports Med. 2001;31(7):559–569. doi:10.2165/00007256-200131070-00009
- Peterman JE, Lim AC, Ignatz RI, Edwards AG, Byrnes WC. Field-measured drag area is a key correlate of level cycling time trial performance. PeerJ. 2015;3:e1144. doi:10.7717/peerj.1144
