Ciclismul reprezintă una dintre cele mai eficiente forme de transport inventate vreodată, permițând oamenilor să călătorească mai repede și mai departe, consumând mai puțină energie decât mersul pe jos sau alergatul.
Ciclismul reprezintă una dintre cele mai eficiente forme de transport inventate vreodată. Se estimează că există peste 1 miliard de biciclete în lume.
Mersul pe bicicletă este mult mai ușor decât exercițiile fizice
Răspunsul constă în biomecanica modului în care corpurile noastre interacționează cu acest vehicul pe două roți.
În esență, o bicicletă este minunat de simplă: două roți, pedale care transferă puterea printr-un lanț către roata din spate și angrenaje care ne permit să ne reglam fin efortul. Dar această simplitate maschează o inginerie care completează perfect fiziologia umană.
Când mergem sau alergăm, picioarele noastre trebuie să se balanseze, ridicând membrele grele împotriva gravitației cu fiecare pas. Această mișcare de balansare consumă multă energie.
Pe o bicicletă însă, picioarele au o printr-o mișcare circulară mult mai mică. În loc să îți balansezi întreaga greutate a piciorului cu fiecare pas, pur și simplu rotești coapsele și gambele printr-un ciclu compact de pedalare. Economia de energie este imediat observabilă.
Dar adevăratele câștiguri de eficiență provin din modul în care bicicletele transferă puterea umană în mișcarea înainte. Când mergi sau alergi, fiecare pas implică o mini-coliziune cu solul. O poți auzi ca o lovitură a pantofului tău pe asfalt și o poți simți ca vibrații care îți străbat corpul. Aceasta este energie pierdută, disipată sub formă de sunet și căldură după ce este transmisă prin mușchi și articulații.
Mersul pe jos și alergatul implică, de asemenea, o altă ineficiență: cu fiecare pas frânezi ușor înainte de a te propulsa în față. Pe măsură ce piciorul aterizează în fața corpului, creează o forță înapoi care te încetinește momentan. Mușchii tăi trebuie apoi să lucreze din plin pentru a depăși această frânare autoimpusă și a te accelera din nou înainte.
În loc de o coliziune, se obține un contact de rulare - fiecare parte a anvelopei atinge ușor suprafața drumului înainte de a se ridica. Nu se pierde energie la impact. Și pentru că roata se învârte lin, astfel încât forța acționează perfect vertical pe sol, nu există nicio acțiune de frânare de tip stop-start. Forța de la pedalare se traduce direct în mișcare înainte.
Dar bicicletele ajută și mușchii noștri să funcționeze la capacitate maximă. Mușchii oamenilor au o limitare fundamentală: cu cât se contractă mai repede, cu atât devin mai slabi și consumă mai multă energie.
Aceasta este faimoasa relație forță-viteză a mușchilor. Și acesta este motivul pentru care sprintul pare mult mai greu decât joggingul sau mersul pe jos - mușchii tăi lucrează aproape de limita lor de viteză, devenind mai puțin eficienți cu fiecare pas.
Angrenajele pentru biciclete rezolvă această problemă pentru noi. Pe măsură ce mergi mai repede, poți schimba la o viteză superioară, astfel încât mușchii tăi să nu fie nevoiți să lucreze mai repede în timp ce bicicleta accelerează. Mușchii tăi pot rămâne în punctul lor ideal atât pentru producerea de forță, cât și pentru costul energiei. Este ca și cum ai avea un asistent personal care îți ajustează continuu volumul de muncă pentru a te menține în zona de performanță maximă.
Mersul pe jos uneori câștigă
Pe dealuri foarte abrupte cu o pantă mai mare de 15% (urci cu 1,5 metri la fiecare 10 metri distanță), picioarele tale se luptă să genereze suficientă forță prin mișcarea circulară de pedalare pentru a te ridica pe tine și bicicleta, în sus pe deal. Putem produce mai multă forță împingându-ne picioarele drept în afară, astfel încât mersul (sau urcatul) devine mai eficient.
Nu este cazul coborârilor. În timp ce mersul cu bicicleta la vale devine progresiv mai ușor (în cele din urmă nefolosind deloc energie), mersul pe pante abrupte devine de fapt mai dificil.
Dacă panta depășește aproximativ 10% (scade cu un metru pentru fiecare 10 metri distanță), fiecare pas la coborâre creează impact brusc, irosește energie și solicită articulațiile. Mersul și alergatul la vale nu sunt întotdeauna atât de ușoare pe cât ne-am aștepta.
Biciclea nu este doar un dispozitiv de transport
Mersul cu bicicleta poate fi de cel puțin 4 ori mai eficient energetic decât mersul pe jos și de 8ori mai eficient decât alergatul. Această eficiență provine din minimizarea a trei consumuri majore de energie: mișcarea membrelor, impactul cu solul și limitările de viteză musculară, potrivit independent.uk.
Sursa: Jurnalul
