[Je traiterai cela d'un point de vue purement mécanique, car c'est mon domaine d'expertise - la mécanique corporelle réelle est beaucoup plus complexe, mais l'effet est similaire.]
D'un point de vue mécanique, le moyen le plus efficace de vous propulser sur le vélo est de marcher sur la pédale pour maximiser la distance entre le talon et la pédale. Idéalement, cet endroit serait vos orteils; cependant, en raison des articulations des orteils, votre capacité à le faire est plutôt limitée, car l'articulation flexible changera la façon dont la puissance est transmise par votre pied.
Ainsi, l'endroit idéal pour marcher est la plante du pied - elle a une bonne surface pour un bon contact et la masse musculaire qui réduit la réaction de la pédale et amortit quelque peu les vibrations de la route cahoteuse.
Pour savoir pourquoi l'endroit le plus efficace est aussi loin que possible de votre talon:
Voir ce diagramme de force pratique ci-dessous que j'ai trouvé lors de la rédaction de ma réponse (licence d'image inconnue). Bien que ce ne soit pas exactement ce dont nous avons besoin ici, cela vous sera utile dans l'explication.
Comment fonctionne toute cette affaire de vélo:
Vous appuyez sur la pédale avec force PF
, ce qui crée un couple Tc
avec le bras `` CL '', et qui est transmis par le système de transmission à la vraie roue, qui en raison de sa traction avec le sol vous pousse vers l'avant.
Mécaniquement, plus le bras est grand CL
, plus vous obtenez de couple pour une force donnée PF
. Ils sont liés linéairement comme suit:
Tc=PF.CL
Assez simple?
Vous pourriez être tenté de penser que si vous faites vos pédales assez longtemps, vous pouvez exercer une force énorme, et c'est effectivement le cas. Archimède a dit: "Donnez-moi un endroit où me tenir et je déplacerai la terre avec un levier". Le truc, c'est que vos pieds devront voyager beaucoup plus loin pour couvrir la même distance qu'avec des pédales plus courtes - mais nécessitant une force négligeable. Il n'y a pas non plus de déjeuner gratuit en mécanique.
Mais attendez, cela ne prend en compte que la longueur de la pédale, pas le pied!
En effet. Votre pied ne sert que d'extension de la pédale, augmentant efficacement le couple que vous produisez en augmentant la longueur du levier. Si la longueur de votre pied est Lf
, alors le couple deviendra:
Tc=PF(CL + Lf)
augmentant efficacement le couple que vous produisez.