Esiste un modo specifico ed efficace per pedalare su una bici da strada?


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So che può sembrare sciocco, ma mi chiedevo se esiste un modo corretto di pedalare sulla bici da strada? Ho notato che puoi pedalare di più con la parte anteriore, o le zampe dei piedi, o rimanere piatto per la maggior parte, o anche avere il tallone del piede leggermente inclinato verso il basso. Esiste un modo specifico per pedalare che produrrà l'uso più efficiente della "potenza del piede"? In tal caso, cosa rende questa tecnica specifica più efficiente?


Risposte:


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[Tratterò questo da un punto di vista puramente meccanico, poiché questa è la mia area di competenza: la meccanica del corpo reale è molto più complessa, ma l'effetto è simile.]

Da un punto di vista meccanico, il modo più efficace per spingere te stesso sulla bici è quello di salire sul pedale in modo da massimizzare la distanza tra il tallone e il pedale. Idealmente questo posto sarebbe la punta dei piedi; tuttavia, a causa delle articolazioni delle dita dei piedi, la tua capacità di farlo è piuttosto limitata, poiché l'articolazione flessibile cambierà il modo in cui la potenza viene trasmessa attraverso il piede.

Pertanto, il punto ottimale per fare un passo è la palla del piede - ha una buona superficie per un buon contatto e la massa muscolare che riduce la reazione dal pedale e smorza un po 'le vibrazioni dalla strada accidentata.


Perché il luogo più efficiente è il più lontano possibile dal tuo tallone:

Vedi questo diagramma di forza a portata di mano che ho trovato quando ho scritto la mia risposta (licenza immagine sconosciuta). Sebbene non sia esattamente ciò di cui abbiamo bisogno qui, tornerà utile nella spiegazione.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Come funziona l'intero affare in bicicletta:

Si preme il pedale con forza PF, che crea una coppia Tccon il braccio `CL ', e che viene trasmesso attraverso il sistema di trasmissione alla ruota reale, che grazie alla sua trazione con il terreno ti spinge in avanti.

Meccanicamente, maggiore è il braccio CL, maggiore è la coppia ottenuta per una determinata forza PF. Sono correlati linearmente come segue:

Tc=PF.CL

Abbastanza semplice?

Potresti essere tentato di pensare che se fai i pedali abbastanza a lungo, puoi esercitare un'enorme quantità di forza, e in effetti è così. Archimede disse in modo famoso "Dammi un posto dove stare e muoverò la terra con una leva". Il fatto è che i tuoi piedi dovranno viaggiare molto più lontano per coprire la stessa distanza dei pedali più corti, ma richiedono una forza trascurabile. Non esiste un pranzo libero in meccanica.

Ma aspetta, questo tiene conto solo della lunghezza del pedale, non del piede!

Infatti. Il piede serve solo come estensione del pedale, aumentando efficacemente la coppia prodotta aumentando la lunghezza della leva. Se la lunghezza del piede è Lf, la coppia diventerà:

Tc=PF(CL + Lf)

aumentando efficacemente la coppia prodotta.


Ottima risposta @Mindcorrosive. C'è un altro fattore importante ed è che il posizionamento del piede determina gli angoli della caviglia, del ginocchio e dell'anca (supponendo che tu sia bloccato sulla sella). La modifica di questi angoli influenza la lunghezza ottimale dei muscoli, che può avere un effetto significativo sulla tua efficienza. Inoltre, alcuni dei tuoi muscoli sono biarticolari (che attraversano due articolazioni) e richiedono una certa posizione per essere utilizzati in modo efficace.
Ivo Flipse

Un'altra cosa che dovrebbe essere presa in considerazione è che la frequenza di rotazione ha un'influenza sulla tua efficienza (dei tuoi muscoli piuttosto che meccanica). Quindi, se dovessi creare una leva estremamente grande, influenzerebbe anche la tua velocità di rotazione (il modo più lungo ti impiegherà più tempo) e quindi potrebbe avere un'influenza "negativa" sulla tua efficienza.
Ivo Flipse

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@Ivo: hai perfettamente ragione, questo non è l'unico fattore che influenza l'efficienza, ma è il più facile da capire e controllare dal punto di vista "dell'utente". La dinamica attuale è molto più complessa (una volta ho fatto uno studio completo sulla dinamica del sistema come progetto universitario, equazioni differenziali e tutto il resto) e il trattamento completo è probabilmente più adatto alla fisica-SE.
mindcorrosive

Onestamente non mi aspetto che i fisici sappiano di più sulla fisiologia muscolare o sull'anatomia ;-) Ma la tua risposta è sufficiente per rispondere comunque alla domanda. Se vogliono sapere qual è la migliore tecnica di ciclismo, dovrebbero porre un'altra domanda.
Ivo Flipse

Mi dispiace, ma penso che le parti meccaniche siano tutte sbagliate. Dici che una coppia maggiore per una determinata quantità di forza è l'ideale, ma una coppia maggiore significa meno distanza, il che sembra l'opposto dell'efficienza. Una manovella più lunga equivale meccanicamente a una marcia inferiore (ingranaggio anteriore più piccolo o ingranaggio posteriore più grande), ma richiede una maggiore flessione del ginocchio che può causare dolore o lesioni. Una bicicletta è un sistema con 4 leve tra i piedi e la strada, e sulla maggior parte delle biciclette 2 di quelle leve possono essere cambiate mentre si guida e 1 è abbastanza facile da cambiare in un negozio.
freiheit,

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A quanto ho capito, vuoi espanderti oltre il "colpo di potenza" e considerare di pedalare in un "cerchio completo". Cominciando appena oltre la parte superiore della corsa intorno all'una, abbasserai leggermente il tallone, quindi estendi leggermente il piede durante la corsa di potenza, quindi lo estendi ulteriormente nella parte inferiore, in un certo modo "muovendo" il pedale attraverso la parte inferiore. Quindi, tireresti con i muscoli posteriori della coscia durante la "parte posteriore" della corsa, sollevando il ginocchio e sollevando leggermente le dita dei piedi mentre ti prepari per il prossimo colpo di forza. In alto, faresti scorrere il piede in avanti, quindi ripeti l'intero ciclo. È più facile capire se provi ciascuno di questi mentre pedali in bicicletta. Se ti senti abbastanza naturale dopo un po 'di pratica.

Non direi necessariamente che questo è il modo "più efficiente" di pedalare, ma che è il metodo che produce la maggior quantità di output. Durante la mountain bike utilizzo il cerchio completo per accelerare o scalare brevi colline. Su una lunga collina, alterno l'enfasi dalla corsa di potenza alla corsa posteriore per spostare il carico in giro durante la salita. Su una strada prevalentemente pianeggiante pedalo a tutto tondo per mantenere il massimo ritmo sostenibile.

Puoi leggere molti dettagli qui .


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La stragrande maggioranza della tua potenza in un colpo in bicicletta proviene da estensori dell'anca e del ginocchio (gluteo massimo e quadricipiti che spingono la gamba / piede verso il basso). La quantità di energia che puoi ottenere dai muscoli della caviglia / piede rispetto a quella è minima; quando pedali quei muscoli per lo più mantieni il piede rigido, non fornire energia primaria.

La posizione del piede sul pedale deve essere ottimizzata per il massimo comfort. Non preoccuparti dell'efficienza / potenza dalla posizione del piede rispetto all'albero del pedale.

Con una scarpa "normale" con il centro del pedale vicino alla punta del piede è probabilmente la più comoda. Le dita dei piedi non riescono davvero a gestire bene le forze coinvolte e probabilmente è scomodo spingere un pedale verso l'alto nell'arco.

Con speciali scarpe da ciclismo che scattano sul pedale e hanno suole molto rigide, puoi potenzialmente spostare quel punto di contatto verso l'arco o verso le dita dei piedi. La modifica del punto di contatto del piede richiederà anche la regolazione del sedile e possibilmente del manubrio. Penso che quel tipo di messa a punto a livello millimetrico sia qualcosa di meglio fatto con l'aiuto di un esperto installatore di biciclette, poiché è facile sbagliare in modi che possono causare lesioni al ginocchio, sella o altri problemi. La posizione del piede sulle pedivelle che ti porterà più potenza / efficienza dipenderà dalla forza dei tuoi polpacci ed è probabilmente meglio farlo in una configurazione di montaggio di un negozio di biciclette con un misuratore di potenza collegato alla tua bici. Ma quelle minuscole regolazioni della posizione del piede sono necessarie solo se ti interessa davvero raderti a pochi secondi dal tempo di una corsa di più ore.

Qualsiasi tentativo di ottenere angoli e lunghezze giusti per la leva è sciocco su una tipica bici da strada, le pedivelle sono solo una delle 4 leve e 2 di quelle leve possono essere cambiate in una frazione di secondo mentre si guida per ottimizzare il rapporto complessivo giusto per le condizioni attuali (pendenza, vento, cosa stai cercando di fare, come ti senti).

Se sei preoccupato per l'efficienza, preoccupati di più della cadenza e dell'ictus. La gente parla di "pedalare nei cerchi" o "quadrati", ma la parte più essenziale di ciò è sollevare il piede nella parte posteriore della corsa per ridurre al minimo la resistenza alla pedalata dall'altro piede. Trovare la giusta cadenza è importante, spingendo forte in una cadenza più bassa si possono logorare i muscoli più velocemente che ottenere la stessa velocità / potenza dalla spinta più veloce con una marcia leggermente più bassa.


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Uso pedali automatici che posizionano la punta del piede sul pedale. Dato che non ho mai visto scarpe da ciclismo con l'attacco da nessuna parte tranne la palla, presumo che ci debba essere un vantaggio in termini di potenza e / o salute.

Inoltre, mantieni i piedi quasi dritti con le dita dei piedi leggermente inclinate. A breve termine, questo potrebbe fornire meno energia, ma se non lo fai, svilupperai eccessivamente i tuoi quadricipiti esterni che causano problemi al ginocchio. Ancora una volta, i pedali a scatto "rafforzano" questo comportamento.


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Ti andrebbe di spiegare perché questo è il modo più efficiente di pedalare?
Ivo Flipse

Fornisco una ragione per ogni affermazione. Non sono un kinesiologo, quindi è il massimo che posso fare per te.
Robert Gowland,

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@Ivo: spiegazione alquanto semplificata è che più vicino alle dita si preme sul pedale, maggiore è la leva su cui le gambe esercitano forza sul pedale. La leva è il tuo piede; se premi il pedale con il tallone, ti sarà molto più difficile andare avanti. Naturalmente la meccanica del corpo reale è molto più complessa, ma l'effetto risultante è simile.
mindcorrosive

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@mindcorrosive è sufficiente una semplice spiegazione per rendere questa risposta ancora più superba. @RobertGowland solo perché non sei un kinesiologo non significa che non puoi fare un po 'di ricerca sulla tua risposta e aggiungerla.
James Mertz,
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