Quelle est la façon la plus efficace de monter ou de descendre des collines, et dans le vent ou loin du vent?


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J'essaie de déterminer à quel point je devrais me pousser en montant ou en descendant une colline. De même, à quel point devrais-je me forcer lorsque je roule dans, ou loin de, ou perpendiculairement au vent?

Mon objectif est d'arriver à un endroit dans les plus brefs délais. Je suppose que si je produis plus de puissance en montant une colline, je devrai compenser en produisant moins de puissance en descendant de l'autre côté (faites-moi savoir si vous n'êtes pas d'accord). Alors, quelle est la manière la plus efficace d'atteindre cet objectif? Est-il préférable de travailler plus dur (et de gagner du temps) dans les collines, ou de travailler plus dur (et de gagner du temps) dans les collines. De même, comment le vent affecte-t-il cela, à la fois sur le plat et simultanément? Aux fins de cette question, supposons que je roule par moi-même et que j'ignore donc le slipstreaming

Points supplémentaires pour la justification de votre réponse avec des liens et / ou de la physique. (NB il n'y a pas de points supplémentaires.)


Pourquoi les votes négatifs? Laisser au moins un commentaire? Outre l'intérêt pour moi, j'aurais pensé que ce serait quelque chose qui serait intéressant et étudié à un niveau professionnel (par exemple pour les contre-la-montre).
Sparhawk

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Je pense que les gens ont tendance à minimiser les questions qu'ils perçoivent comme "mauvaises" parce qu'elles sont évidemment (pour eux) difficiles ou impossibles à répondre. C'est assez stupide, cependant - votre question est claire et bien définie, et l'explication de pourquoi il est à peu près impossible de répondre est en soi la réponse. (+1)
Cascabel

Merci pour les commentaires et votez @Jefromi. J'ai été un peu surpris, car c'est quelque chose sur lequel je m'attarde depuis des semaines lors de mes plus longues sorties. :)
Sparhawk

Six ans après avoir posé cette question, j'ai finalement trouvé des preuves réellement scientifiques liées dans cet article : "Le consensus des chercheurs est que vous devriez augmenter votre puissance lorsque le gradient augmente."
Sparhawk

Réponses:


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Fondamentalement, tout fonctionne.

Si vous essayez de conserver l'énergie, il est insensé de vous pousser en descente, car l'énergie perdue par mile à la résistance au vent augmente avec le carré de vitesse - profitez simplement du "free ride" sur une colline raisonnablement raide.

La montée dépend beaucoup de votre condition physique et de la pente raide de la colline. Vous devez d'abord rationner votre disponibilité énergétique à court terme afin de ne pas vous essouffler à mi-chemin. Au-delà de cela, cependant, il existe une relation complexe entre la cadence et l'efficacité musculaire, et le «point idéal» en termes de force vs cadence est très individualisé, et dépend également de la longueur de la colline.

Sur le plat, il est un peu plus clair que le maintien d'une cadence modérément élevée est optimal en termes de préservation de l'endurance, bien que "modérément élevé" varie à nouveau selon l'individu.

Dans le vent, il est généralement préférable de ralentir, encore une fois parce que plus votre vitesse relative du vent est élevée, plus vous "gaspillez" d'énergie par mile.

En courant avec le vent, vous pouvez bien sûr en profiter. (Mais nous savons tous qu'un vent arrière est une fiction - cela n'arrive jamais dans la vraie vie.)

Tout ce qui fonctionne.


Quelques bonnes idées ici. Au départ, je pensais que ma question pourrait être un simple problème mathématique / physique, avec un "pool" d'énergie constant. Ensuite, je pourrais utiliser diverses formules de "consommation d'énergie", telles que énergie / distance = k * vitesse ^ 2 que vous mentionnez. Avec ces hypothèses, nous pourrions calculer (par exemple) si le temps gagné dans un vent de face en valait la peine. Cependant, il semble clair que c'est un peu plus compliqué que cela, car il faut tenir compte des stocks d'énergie à court terme. Je n'avais pas pensé que la cadence serait pertinente pour la question, mais c'est peut-être le cas, à la lumière de l'énergie à court terme.
Sparhawk

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Chaque fois que j'ai un vent arrière, je l'interprète toujours, même maintenant, comme "wow, je me sens bien aujourd'hui!". C'est une leçon que je ne semble jamais apprendre.
PeteH

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@Sparhawk Je pense que «tout ce qui fonctionne» signifie vraiment dans ce contexte, que cela dépendra de facteurs individuels et que vous devrez déterminer vous-même ce qui fonctionne le mieux pour vous. Jetez un œil au peloton du tour de france. Il existe plusieurs types de coureurs: grimpeurs, contre-la-montre, allrounders, sprinters, gars qui peuvent s'échapper du peloton pour une journée de course ... ils auront tous une physiologie différente et des façons différentes de gérer leurs propres difficultés et avantages. Croyez-moi, vous développerez au fil du temps un sentiment sur la meilleure façon de vous comporter dans quelle situation.
Benedikt Bauer

1
D'accord, cela a du sens pour moi. Je suppose qu'il est plus probable que la façon optimale de rouler soit déterminée empiriquement, en fonction des pilotes individuels, plutôt que calculée à partir de la théorie. Merci d'avoir répondu.
Sparhawk

2
Une raison de plus en montée est complexe: aucune des vraies collines que vous montez ne sera de niveau constant. Vous allez avoir des endroits plus difficiles et des endroits plus faciles à jouer avec votre vitesse et vos réserves d'énergie à court terme, il est donc encore plus difficile à optimiser.
Cascabel

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Comme vous l'avez deviné, il vaut mieux travailler plus fort en montée et se reposer en descente. Et comme d'autres l'ont mentionné, tout ce qui fonctionne pour vous en montée en termes d'équilibrage de la cadence élevée et de la purée est le meilleur. Cependant, il existe quelques directives que vous pouvez suivre pour aborder chaque situation de la manière la plus efficace possible.

  1. Descente: étant donné que la résistance au vent est le facteur le plus important pour réduire votre vitesse dans cette situation, vous voulez simplement être aussi aérodynamique que possible. Rentrez-vous dans une position aérodynamique. Fondamentalement, vous voulez que votre haut du corps soit aussi bas et horizontal que possible. Découvrez les pilotes professionnels dans la descente d'une montagne pour des aides visuelles. Profitez de cette occasion pour vous reposer et pédaler uniquement pendant de courtes rafales sortant des virages pour lesquels vous avez dû freiner.

  2. Vents de face: Vous voulez maintenir une position quelque peu aéro, alors restez bas. Cependant, un aero tuck complet comprime vos poumons dans votre abdomen et vous ne pouvez pas respirer aussi complètement que si vous étiez assis droit . Cela signifie que vous devrez trouver un équilibre entre l'aérodynamisme et la capacité de respirer efficacement tout en conservant une cadence et une force de pédale constantes. Vous voudrez également garder vos bras plus éloignés, car les rentrer au centre comprime également vos poumons dans votre poitrine. Très probablement, vous voudrez être dans vos gouttes ou recroquevillé un peu avec vos mains sur les capuchons.

  3. Montée et / ou vent arrière: vous pouvez à peu près les traiter de la même manière, car la résistance au vent est moins préoccupante que votre propre forme aérobie. Il vous suffit de vous asseoir et de garder les mains larges pour garder vos poumons aussi ouverts que possible et de pédaler avec la force et la cadence qui vous conviennent le mieux. Des études confirment notre expérience quotidienne que le fait de rester debout pendant que vous pédalez augmentera votre vitesse mais n'est pas durable pendant très longtemps . Vous ne voudrez vous lever que pour maintenir la vitesse sur de courtes sections où la route monte en pente abrupte (ou plus fortement si vous êtes déjà sur une colline), quand une brève rafale de vent vous a ralenti puis relâché, ou tout autre autre situation qui menace brièvement de réduire votre vitesse par ailleurs durable. Si vous manquez d'énergie et que vous n'êtes qu'à mi-hauteur d'une colline, vous lever ne vous aidera pas.

Bien sûr, dans le monde réel, vous n'avez jamais qu'une colline ou simplement un vent de face ou de dos. Il y a des vents transversaux, des vents transversaux, des vents transversaux, des collines avec du vent de n'importe quelle direction, et tout le reste. Ajoutez des problèmes de circulation, des conditions routières, etc., et vous devrez presque certainement trouver un équilibre entre l'efficacité du pédalage et la gestion du monde qui vous entoure.

Si vous souhaitez en savoir plus, il y a un excellent article sur le vélo de haut en bas des collines: http://www.sportsci.org/jour/9804/dps.html .

Et le sheldonbrown.com toujours utile a un excellent article sur les effets de la résistance au vent ici: http://sheldonbrown.com/brandt/wind.html .


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À bien des égards, un vent de travers est le pire.
Daniel R Hicks

@DanielRHicks S'il est si solide qu'il est difficile de manipuler le vélo, je suis d'accord. Mais je prendrai un vent de travers doux sur un vent de face doux n'importe quel jour de la semaine.
jimchristie

Bonne réponse. Et un bon travail dépassant ce que je voulais être les limites (très artificielles) de la question.
Sparhawk

+1 pour le lien vers l'article sportsci. Je pense que le résumé est la réponse.
James Bradbury

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La seule chose qui fonctionnera pour tout le monde dans toutes les situations est de porter un moniteur de fréquence cardiaque et de rouler juste à votre seuil aérobie. Sinon, ce sera principalement une préférence personnelle, pour des sens vagues de "la plus courte durée possible".


Pour résumer, proposez-vous une fréquence cardiaque constante, et donc une puissance de sortie constante? Cela me semble contre-intuitif (pour des raisons que j'ai du mal à décrire).
Sparhawk

@Sparhawk: Fondamentalement. Plus vite, vous vous fatiguerez, plus lentement, et vous n'utiliserez pas toute votre production d'énergie biologique.
whatsisname

Cela pourrait ne pas être optimal - vos jambes fonctionnent aussi, pas seulement votre cœur, et dans certaines circonstances (collines suffisamment raides ou vents contraires forts), elles vont devenir le facteur limitant. À ce stade, vous devez déterminer où vous pouvez vous détendre afin de pouvoir le faire tout le long, et vous revenez au problème d'optimisation difficile.
Cascabel

@Jefromi: pour chaque joule que votre corps brûle, le cœur doit fournir de l'oxygène. Si vous utilisez trop vos jambes en pente, votre fréquence cardiaque augmentera car vos jambes demanderont plus d'oxygène.
whatsisname

@whatsisname Euh, oui, mais ce n'est pas la question. Vos jambes se soucient de la force , pas seulement de la puissance, donc si vous vous débattez sur une colline, parfois vos jambes deviennent le facteur limitant, et peu importe si votre fréquence cardiaque augmente. À moins que vous ne soyez un cycliste vraiment, vraiment fort, vous pouvez facilement arriver là où rester à la fréquence cardiaque seuil fatiguera trop vos jambes, et vous ne pourrez plus exercer vos jambes par la suite pour vous maintenir au seuil.
Cascabel

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SI mes pentes sont dans la catégorie 4% ou plus, il me faudra toujours plus de temps pour me lever que pour redescendre. Par exemple, une pente que je monte fréquemment est d'environ 4 à 5% et je la monte à environ 7 à 8 mi / h et cela me prend environ 7 minutes pour y arriver. Si je redescends sur la même colline, je maintiens facilement 23-24 MPH et cela me prend environ 3-4 minutes pour descendre. Si je travaille plus dur pour redescendre, je gagne peut-être une minute au maximum. Mais si je pouvais monter à 10 mph, je monterais la colline environ 2-3 minutes plus vite. Malheureusement, le facteur limitant pour moi est ma capacité aérobie et physique. Au fur et à mesure que je serai en forme et perdrai plus de poids, je monterai plus vite. Il y a deux jours, nous avons eu des vents de 15 mi / h avec rafales à 34 mi / h. Ces vents soufflaient sur la colline, je ne pouvais pas croire à quelle vitesse je montais la colline, en moyenne environ 11 à 13 mi / h tout le long. En descendant, J'ai dû TRAVAILLER pour rester au-dessus de 15 mph. Donc, le vent m'a donné un avantage d'environ 30% pour monter et coûter environ 50% pour redescendre. Peut-être qu'un jour je pourrai monter cette colline comme si j'avais le vent arrière, jusque-là, je soufflerai et boufferai mon chemin vers le sommet! Je pense que les collines font l'homme. (ou femme).


Je me rends compte qu'il faudra plus de temps pour monter des collines que pour descendre, mais ma question est de savoir si l'avantage net vient de pousser plus fort vers le haut ou vers le bas. Par exemple, cette vitesse de 10 mi / h en montée (et une économie de 2 à 3 minutes) est-elle équivalente du point de vue énergétique aux économies d'une minute en descente.
Sparhawk

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@Sparhawk J'étais plutôt concentré sur votre déclaration Mon objectif est d'arriver à un endroit dans les plus brefs délais. La plus grande dépense de temps est sur la colline, c'est donc là que les gains les plus importants peuvent être réalisés. Et comme d'autres l'ont souligné, aller plus vite en descente a des rendements décroissants parce que la résistance au vent monte par le carré, à bail c'est ainsi que je les ai compris. Personnellement, je vis le jour où les collines sont un jeu d'enfant comme elles le sont pour tant de riders à 1/2 de ma taille, ce qui est d'ailleurs l'endroit où se trouve mon obstacle. J'espère que tous vos déplacements sont sécuritaires et amusants! Joe
Joe

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Je suppose que vous travaillez sur l'hypothèse que vous avez une quantité totale d'énergie pour votre trajet et que vous choisissez les parties du trajet pour l'utiliser, ou quand l'utiliser le plus rapidement. Peut-être pensez-vous qu'en raison de la faible résistance au vent, vous feriez mieux de dépenser plus d'énergie en montée au prix de devoir vous détendre en descente?

Considérez le cas le plus simple de monter une colline et de redescendre de la même manière, sans vent vrai (seulement ce que vous induisez en vous déplaçant). Avant, je pensais que je devais aller aussi fort que possible en haut de la colline, de sorte que je devais descendre l'autre côté. En escalade, je pensais que très peu de mon effort serait perdu à cause de la résistance au vent. Je serais plus lent dans la descente, mais cela signifierait qu'une plus petite proportion de mon travail serait consacrée à surmonter la résistance au vent (induite). J'ai lu qu'à 20 km / h, vous utilisez 50% de vos efforts pour surmonter la résistance au vent et, comme l'a souligné Daniel R Hicks, la résistance au vent augmente avec le carré de la vitesse, donc cette stratégie semble intuitivement sensée.

Cependant, mon expérience ne le confirme pas. Je pense que le problème est au rythme. Je ne peux pas vraiment travailler assez dur sur la montée pour que cela fonctionne. Si je pédale à plat, j'ai besoin de plus que la même distance en descente pour récupérer pour la prochaine colline ou pour continuer à avancer sur le plat. Mais travailler à, disons, 40 à 80% du maximum est plus durable pour plus de dix minutes de haut en bas. Un effort extrême coûte en fait plus qu'un effort légèrement supérieur à la moyenne. (Voir également une question sur la position debout pour pédaler ).

Dernièrement, je me suis concentré davantage sur ma vitesse moyenne cible. Chaque fois que je suis en dessous, je travaille un peu plus et quand je dépasse ma cible, je me détends un peu. Je n'ai pas de moniteur de fréquence cardiaque ni de wattmètre, mais cela pourrait aussi aider.

Je crains de ne pas connaître toutes les équations, mais je pense qu'elles devraient tenir compte des aspects des performances de votre corps, pas seulement de la puissance et de l'aérodynamique, ce serait donc assez compliqué.

Pour moi, s'entraîner à s'entraîner sur les meilleurs temps pour faire l'effort sur un parcours d'une heure fait partie du plaisir de courir contre mes temps précédents.


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Une partie du problème est que les performances d'un cycliste sont généralement optimisées lorsqu'il se trouve «à la limite» entre une action musculaire entièrement aérobie et au moins partiellement une action anaérobie. Lorsque vous dépassez un certain point d'effort, les muscles commencent à brûler du carburant sans oxygène (ce qui est moins efficace) et, plus important encore, à brûler du glycogène stocké dans les muscles plutôt que du sucre de la circulation sanguine. Cela épuise le stock limité de glycogène de votre corps et produit également de grandes quantités de cétones qui peuvent s'accumuler jusqu'à des niveaux toxiques (résultant en "bonk").
Daniel R Hicks

Bonne réponse. Toutes les réponses semblent suggérer qu'un cycliste doit le faire empiriquement!
Sparhawk

2

Cela dépend des collines et de votre forme physique. En supposant que votre forme physique est excellente et les collines douces, vous voudrez déployer des efforts constants au maximum que vous pourrez soutenir sans vous fatiguer. Vous maintiendriez une cadence et un couple constants en déplaçant les vitesses de haut en bas selon les besoins.

D'un autre côté, si la pente est raide et longue par rapport à votre niveau de forme physique, vous devrez peut-être travailler plus fort. Dans ce cas, vous devrez peut-être réduire l'effort ou même descendre la côte pour récupérer.


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Il est également important de considérer si vous roulez sur une distance fixe relativement courte, quelque chose que vous pouvez accomplir en peut-être quelques heures, ou faire une excursion d'une journée, où "en garder pour plus tard" est important.
Daniel R Hicks

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Étant nouveau sur stackExchange, je ne peux pas poster en tant que commentaire. Mais je pensais que j'ajouterais une réponse très tardive pour ceux qui trouvent ce fil sur google.

Je donnerais la réponse plutôt insatisfaisante que vous obtenez quelque part plus rapidement en mettant plus de puissance. Donc vous mettez plus de puissance en montant et en descendant, avec le vent et contre, et vous y arrivez plus vite, mais je vais vous expliquer ce que je veux dire.

Individuellement, nous avons tous nos préférences, j'aime attaquer les collines. Lors d'une balade typique, pour moi, ce sera des collines, pas de grandes ascensions. Je monte donc des watts en montée, en mettant disons 500W ou 600W pour une courte durée. Je ne suis pas de la forme physique que je pourrais tenir, mais je suis de la forme physique que je peux recommencer sur la prochaine colline.

Si je devais maintenir un rythme constant tout au long de la course, je n'aurais pas l'avantage de faire la moyenne de ces pics de puissance. Nous avons tous un pouvoir à long terme et à court terme, et ce sont des fibres musculaires différentes.

Pour avoir été le plus rapide à la fin, vous aurez utilisé des fibres musculaires à court terme et à long terme.

Si je n'essaie pas d'aller très vite, je redescends souvent la côte, mais ce n'est pas bien non plus. Je dois désactiver la rafale à court terme, mais ne pas me reposer - idéalement, je vais à mon rythme régulier à long terme - pour moi 250W.

Cela maximise ma vitesse à la fin. Pour moi, si je vois que la course était de 270 W, ce qui provenait d'un rythme maintenable de 250 W et de courtes hausses à chaque colline - j'aurai fait de mon mieux. Sur ces collines, je peux en moyenne 22 mph ... et j'aurai travaillé comme un fou pour obtenir ça ... ça fait mal.

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