Un peu de physique ...

Quelques infos glannées sur Wikipédia concernant l'energie nécéssaire à avancer en vélo (merci d'ouvrir une discussion...) :

Ils datent d’avril 1984 et ont été publiés dans la revue de Physique Appliquée 19 (1984) pp 349-357. Ils montrent que la puissance que le cycliste doit fournir pour mouvoir sa machine sur une route plate peut se décomposer en deux termes.
1^er Terme : Si V est la vitesse en mètre par seconde, ρ la masse volumique de l’air en kg/m³, S.Cx un facteur combiné entre S la surface frontale (cycliste plus sa machine) frappée par l’air et Cx le facteur qui représente la facilité avec laquelle le mobile « cycliste+machine» pénètre dans l’air (on parle d’aérodynamisme),
la puissance consommée par la résistance de l’air régit le premier terme selon l’expression suivante


NB(Cyril M) ce qui signifie que se raser les mollets est utile si tu vas vite et totalement inutile autrement. Les portes bidons installés derrière la selle permettent de faire gagner 50 m sur un test d'1 h à 60 km/h ; faites vos calculs si vous roulez à 30 / 35 km/h...

Pour un amateur cycliste, cette expression peut s’écrire plus simplement en remplaçant les paramètres par leurs valeurs probables

En effet ρ à 21 °C et à 1 bar est égal à 1,205 kg.m^-2 et S.Cx pour la plupart des amateurs qui circulent les mains en haut du guidon et le torse frappant l’air est au moins de 0,43 m²

2^e Terme : Les frottements mécaniques (organes de transmission du vélo et frottements des pneus sur la route ) représentent le second terme et on peut écrire :


CM : Ce qui signifie que si tu as du blé et que tu ne vas pas vite, il vaut mieux s'acheter un vélo bien cher plutot que se raser les mollets ou mettre un porte bidon derrière ta selle !

Pour les amateurs cyclistes disposant de vélos moyenne gamme, la combinaison de g et K conduit à une valeur de 0,1 et l’équation se simplifie en :

Où m représente le poids total du cycliste et de sa machine en kg et V sa vitesse en m.s^-1
L'équation générale permettant le calcul de la puissance nécessaire pour rouler sur une route plate (P (sur plat ) sera donc la suivante

L'équation pour un cycliste amateur s'écrira donc

On voit que le deuxième terme est d’ordre 1 par rapport à la vitesse de déplacement contrairement au premier terme qui est d’ordre 3 par rapport à cette vitesse : plus on roule vite sur une route plate et plus la résistance de l’air prend relativement d’importance vis à vis des frottements mécaniques. Les paramètres évalués pour les amateurs sont nettement plus faibles pour les coureurs professionnels qui se positionnent de façon plus aérodynamique (S.Cx descendant à 0,36 m²) et dont les machines ont un rendement bien meilleur et des pneus étudiés qui les amènent à un facteur 0,08 voire moins dans la puissance dépensée par frottement. L’évolution des profils des vélos professionnels permet encore d’améliorer la pénétration dans l’air…

En dimensionnement, on a bien deux valeurs de puissance pour chacun des membres de l'équation.
Bien.

En revanche, dans la recopie, j'ai relevé 2 erreurs :

1/ m, c'est pas le poids, c'est la masse !
2/ densité est en kg/m3 et non kg/m2

Commentaires : Pour augmenter la vitesse, deux solutions : augmenter la puissance à fournir (musculation et produits dopants), ou (/et) bien diminuer les autres paramètres des deux membres de l'équation, avec une importance plus importante pour le terme 1 car V puissance 3 :
ça explique pourquoi les records de l'heure sont faits en altitude (rhô) ; pour S, ça explique l'utilité du vélo couché ; Cx à baisser avec le casque profilé CLM, mais sans carénage, on va pas pouvoir aller bien loin (encore que quelqu'un qui n'a qu'un bras par exemple, ça serait le top ! Bon, j'ai pas dit une jambe, hein, soyons sérieux...)...
Pour le second terme, qui a moins d'importance : réduire m (ça, il faut arrêter le Nutella, encore que m a sans doute une importance pour développer la puissance) ; réduire g : comme pour rhô, aller en altitude, mais après y'a moins d'oxygène, c'est pas bon pour la puissance ; K enfin, ben oui, si t'as d'la tune, c'est bon...

De toutes les façon, comme disais mon grand-père : "Plus tu pédales moins vite, moins t'avances plus vite."

à méditer...