Este artículo apareció originalmente en La conversación.
Juan Eric Goff es profesor de Física en la Universidad de Lynchburg.
Imagina que empiezas a pedalear desde el comienzo de la etapa 17 de Tour de Francia de este año. Primero, andarías en bicicleta aproximadamente 70 millas (112 km) con un aumento gradual en la elevación de alrededor de 1300 pies (400 m). Pero todavía tienes que llegar a la parte divertida: el Montañas de los Altos Pirineos
estoy un físico deportivoy yo modeló el Tour de Francia durante casi dos décadas usando datos del terreno, como lo que describí para la Etapa 17, y las leyes de la física. Pero todavía no puedo comprender las capacidades físicas necesarias para completar la carrera ciclista más famosa del mundo. Solo unos pocos humanos de élite son capaces de completar una etapa del Tour de Francia en un tiempo que se mide en horas en lugar de días. La razón por la que pueden hacer lo que el resto de nosotros solo puede soñar es que estos atletas pueden producir enormes cantidades de energía. La potencia es la velocidad a la que los ciclistas queman energía y la energía que queman proviene de los alimentos que comen. Y en el transcurso d el Tour de Francia, el ciclista ganador quemará el equivalente a aproximadamente 210 Big Macs.
El ciclismo es un juego de vatios
Para hacer que una bicicleta se mueva, un ciclista del Tour de Francia transfiere energía de sus músculos, a través de la bicicleta y a las ruedas que empujan el suelo. Cuanto más rápido un ciclista puede sacar energía, mayor es la potencia. Esta tasa de transferencia de energía a menudo se mide en vatios. Los ciclistas del Tour de Francia son capaces de generar enormes cantidades de energía durante períodos de tiempo increíblemente largos en comparación con la mayoría de las personas.
Durante unos 20 minutos, un ciclista recreativo en forma puede sacar constantemente 250 vatios a 300 vatios. Los ciclistas del Tour de Francia pueden producir más de 400 vatios durante el mismo período de tiempo. Estos profesionales son incluso capaces de golpeando 1,000 vatios por breves períodos de tiempo en una empinada cuesta arriba—más o menos la potencia suficiente ejecutar un horno microondas.
Pero no toda la energía que un ciclista del Tour de Francia pone en su bicicleta se convierte en movimiento hacia adelante. Los ciclistas luchan contra la resistencia del aire y las pérdidas por fricción entre sus ruedas y la carretera. Obtienen ayuda de la gravedad en las bajadas, pero tienen que luchar contra la gravedad mientras suben.
Incorporo toda la física asociada con la producción de potencia del ciclista, así como los efectos de la gravedad, la resistencia del aire y la fricción. en mi modelo. Usando todo eso, estimo que un ganador típico del Tour de Francia necesita producir un promedio de alrededor de 325 vatios durante las aproximadamente 80 horas de la carrera. Recuerde que la mayoría de los ciclistas recreativos estarían felices si pudieran producir 300 vatios durante solo 20 minutos.
Convertir comida en millas
Entonces, ¿de dónde obtienen estos ciclistas toda esta energía? La comida, por supuesto.
Pero sus músculos, como cualquier máquina, no pueden convertir el 100% de la energía de los alimentos directamente en producción de energía; los músculos pueden estar en cualquier lugar entre 2 por ciento de eficiencia cuando se usa para actividades como nadar y 40 por ciento de eficiencia en el corazón. En mi modelo, uso una eficiencia promedio del 20 por ciento. Conociendo esta eficiencia, así como la producción de energía necesaria para ganar el Tour de Francia, puedo estimar cuánta comida necesita el ciclista ganador.
Los mejores ciclistas del Tour de Francia que completan las 21 etapas queman alrededor de 120 000 calorías durante la carrera, o un promedio de casi 6000 calorías por etapa. En algunas de las etapas de montaña más difíciles, como la Etapa 17 de este año, los corredores quemarán cerca de 8,000 calorías. Para compensar estas enormes pérdidas de energía, los ciclistas comen delicias como rollos de mermelada, barritas energéticas y deliciosas “jaleas” para que no desperdicien energía masticando.
El ganador del año pasado, Tadej Pogačar, pesa solo 146 libras. Los ciclistas del Tour de Francia no tienen mucha grasa para quemar para obtener energía. Tienen que seguir poniendo energía alimentaria en sus cuerpos para que puedan producir energía a lo que parece un ritmo sobrehumano. Así que este año, mientras observa una etapa del Tour de Francia, observe cuántas veces comen los ciclistas; ahora sabe el motivo de todos esos refrigerios.
