Overview of bike resistances

1. Cycling
BOOKLeT
# 1.1.0 Riding Resistances
Watt
Calories
tubeless
Strength
MTB Slope
Joule PSI
Cycling single
track Outdoor
Fun
Resistance Air
Pneumatic
Rolling Path
Coefficient
Gravity
Weight
Training
Performance
Improve Downhill
XC cake
Calories
Chain Tube
freeride Watt
Atmosphere
Relax Enjoy
Freedom
lorenzoleonelli [at]hotmail[dot]com

2. Naming convention for Booklets: Example:
Tecnica + Meccanica
# 1.1.0 Riding Resistances
1 Technic + Mechanic
Allenamento + Alimentazione
2 Training + Feeding Subarea Version
Ambiente + Tours
3 Environment + T ours Main area:
Technic + Mechanic
Booklet title
Normativa + Giurispr udenza
4 Rules + Laws
Love the Environment
Pills for illness only
24th October 2012

3. ia che usiamo la bicicletta f you use your bike just to
per andare a comprare il pane sia che siamo shop around your town or if you are the
campioni di downhill una cosa e’ certa:
anche la nostra bici, come tutto il resto del downhill world champion doesn’t matter:
mondo, obbedisce alle leggi della fisica! E your bike as everything that belongs to this
anche se qualche volta ci e’ capitato durante universe respects the laws of physics! Even if
una salita di implorare l’oracolo del ciclismo
sometimes we pray our bike-oracle to
affinche’ riducesse la forza di gravità, cio’ non
sembra essere ancora possibile (tant’e’ che reduce the gravity-force, he hasn’t answered
quando disturbiamo suddetto oracolo yet (so that it’s much better, when we
semplicemente gli si richiede che la strada disturb the oracle to ask him simply to
“spiani”… e nulla piu’ ).
Siamo in contatto col nostro mezzo con 3 reduce the slope of our path … nothing
parti del nostro corpo: mani, piedi e sedere; i more is needed).Our body controls the bike
punti di contatto sono quindi ovviamente 5: 2 through 3 different parts: hands, feet and
mani, 2 piedi e 1 sedere (1 sedere o 2 ass: so we could say that the points of
chiappe ? … mah! anche questi sono i grandi contact between us and our bikes are 5: 2
interrogativi che il ciclismo si pone …). Le mani
hands, 2 feet and one butt. The hands
ricevono dalla bici le asperita’ del terreno, le
receive terrain obstacles and send them to
trasmettono agli arti superiori che le
assorbono, allo stesso modo trasportano dal the arms which will absorb them at the
nostro corpo alla bicicletta le forze che same time the hands transmit from our
vogliamo imprimere all’avantreno, per body to the bicycle the strengths that we
esempio un brusco sforzo verticale verso l’alto want to give to the front side, for example a
nel caso di un’impennata. I piedi hanno la strong vertical impulse for a wheel. Feet
funzione principale di portare la forza have as main function to bring the
propulsiva dalle gambe alla bici che
propulsive strength from the legs to the bike:
attraverso la trasmissione la scaricherà a terra
that strength will be sent to the ground
attraverso le ruote, sicuramente pero’ piedi e
gambe svolgono anche,soprattutto in discesa through transmission and wheels, at the
ma non solo, una fondamentale funzione nel same time, no doubts about it, feet and legs
mantenerci in equilibrio. Il sedere infine e’ lo are very important for the equilibrium of the
switch che trasforma il ciclismo da sport non biker: during the downhill but not only. Last
gravitazionale a sport gravitazionale e ci aiuta but not least the buttocks id the switch able
nelle discese più tecniche. to transform cycling from non-gravitational
sport to a gravitational sport, and it is also
Gli sport gravitazionali (es. corsa, sci, pattinaggio) helpful in the technical downhills.
sono gli sport in cui l’atleta compie uno sforzo
“aggiuntivo” per mantenere la posizione verticale, tale
sforzo invece non e’ presente negli sport non Gravitational sports (for example running,
gravitazionali (es. ciclismo, nuoto); in questi ultimi tutta skating, skiing) are the sports in which the athlete has
l’energia spesa dall’atleta va a favore dell’avanzamento. an “additional stress” in order to maintain a vertical
position. That stress does not exist in the non-
Immaginiamo ora pero’ che il sistema uomo- gravitational sports (for example (cycling, swimming):
bici sia una cosa sola, cerchiamo di in such sports all the energy of the athlete is spent in
dimenticare quali sono le forze che si order to make the athlete to proceed.
scambiano ciclista e bicicletta fra di loro
Let’s start thinking that rider and bike are just
(stando qui seduti e’ anche abbastanza
semplice non pensare ai quadricipiti e one thing, so let’s forget all the stresses
polpacci che gridano vendetta lungo una between man and bike (while sitting down
salita al 12%) e concentriamoci sul here is quite easy to not think about our

4. comprendere quali sono le forze che si hurting quadriceps during a 12% uphill)
scambiano l’ambiente esterno e l’insieme and let’s start thinking only about the forces
uomo-bici. Piu’ in particolare concentriamoci acting between the environment and the
sulle forze che si oppongono
system man+bike. More in detail let’s think
all’avanzamento del ciclista, quindi
about forces acting against the cyclist ride
dimentichiamoci di funamboliche discese,
salti, curve paraboliche … restiamo per ora un and let’s try to understand why cycling is not
po’ piu’ tranquilli e per piccoli passi cerchiamo only so cool but also so heavy.
di capire perche’ pedalare (oltre ad essere
cosi’ bello) e’ anche faticoso. While we are riding there are 4 strengths
acting against our ride:
Quando siamo in sella, le forze che si
oppongono al nostro avanzamento sono 4: 1) Aerodynamic resistance
1) Resistenza aerodinamica 2) Rolling resistance
2) Resistenza al Rotolamento 3) Gravity
3) Forza gravitazionale
4) Internal Loss
4) Attriti interni
Resistenza aerodinamica / Air Resistance
F(a)=1/2**V2*Cd*A
Gravità / Gravity
F(g)= sin(arctan(G/100))*W
Resistenza al Rotolamento / Rolling Resistance
F(r)=Crr*W
Cominciamo dal fondo: gli attriti interni. Starting from the bottom: internal losses. We
facciamo la cosa piu’ semplice, ce li can do the easiest thing: we ignore them !
dimentichiamo. Attenzione, se i cuscinetti Pay attention: if the bearings of your wheel
nei nostri mozzi sono totalmente privi di
are completely without lubricant and full of
grasso e ben saturi di sporcizia, la nostra

5. catena colleziona ruggine e i dischi freno dirty, our chain has become a rust collector,
baciano in continuazione le pastiglie and if the disc love kissing the pads
producendo il zink-zink che ha portato alla (producing the zink zink that made many
pazzia molti biker, non e’ una cosa bella ,anzi,
bikers become crazy) is not a good thing
prendiamoci un po’ di tempo e manteniamo
…not at all, is better to keep sometime to
in ordine la nostra bici, pero’ in linea di
principio gli attriti interni sono trascurabili keep our bike “healthy”; nevertheless the
rispetto alle altre forze: circa il 3-4% soltanto internal loss are much smaller than other
dello sforzo del ciclista infatti viene speso per losses: more or less the 3-4% of all
debellare gli attriti interni. resistances is spent to fight internal losses.
Cerchiamo di comprendere i rimanenti tre Let’s concentrate on the 3 remaining
nemici/amici (resistenza aerodinamica, resistances (aerodynamic, rolling and
resistenza al rotolamento e forza
gravity) which are from one side slowing
gravitazionale) che da una parte rallentano la
down our ride to the personal record and
nostra corsa verso il nostro record personale
mentre dall’altra allietano i nostri tour. from the other make us enjoy so much our
trips.
a resistenza aereodinamica e’
un acerrimo nemico per gli street-bikers, erodynamic resistance is a bad
molto meno per mountain bikers. In tutte le enemy for street bikers but not so bad for
gare ciclistiche su strada in linea infatti nei mountain bikers. In every road competition
tratti in pianura i ciclisti si muovono in cyclists are riding in a group. Who stays in
gruppo: vengono lasciati davanti “a tagliare
the first positions of the group consumes
l’aria” i gregari, corridori che si sacrificano
facendo piu’ fatica di coloro che restano nel more energy than others, no doubt about it,
gruppo e che avranno quindi piu’ energia da that’s way the best cyclers of every team
spendere nella fasi successive della corsa. Chi usually stay in the middle of to group till the
sta davanti fa piu’ fatica, e’ evidente. uphill starts.
Inesorabile ecco la formula che ci spiega il Here is the formula that explains how the
perche’ (anche se non sei fisico - o non hai il aerodynamic resistance works (even if you
fisico - non abbandonare la lettura: forse
are not a physicist don’t worry … remember
questa parte e’ difficile … ma ricorda che dopo
that after an uphill ther is always a downhill):
la salita viene sempre la discesa):
F(a)=1/2**V2*Cd*A F(a)=1/2**V2*Cd*A
Comprendiamo meglio il significato dei fattori Let’s try to understand what is the meaning
della formula qui sopra con l’aiuto di questa of the factors of the above formula:
tabella:
description UofM Range (min/max)
3
 Air density Kg/m 0.9 (3000 m)
descrizione UdM Range (min/max)
3 1.2 (0 m)
 Densità Kg/m 0.9 (3000 mslm)
V Cyclist speed m/s 0
dell’aria 1.2 (0 mslm)
27
V Velocità del m/s 0
Cd Aerodynamic - 4,8
ciclista 27
coefficient 5,2
Cd Coefficiente - 4,8 2
aerodinamico 5,2 A Effective m 0.4
2 frontal area 0.7
A Area frontale m 0.4
effettiva 0.7

6. L’argomento e’ sicuramente complesso ma The subject is definitely not easy , anyway
proviamo comunque a fare qualche we’ll try to make some considerations. Air
considerazione. La resistenza dell’aria in quota resistance at high altitudes is lower than at
è minore rispetto che al livello del mare
sea level, this is because at high altitudes the
perche’ in quota l’aria è piu’ rarefatta e quindi
air has a lower density (the hour-record has
meno densa (in effetti il record dell’ora e’
stato più volte battuto in quota non been beaten so many times in Mexico city:
propriamente per motivi panoramici). La not properly for panoramic reasons). Air
resistenza dell’aria varia con il quadrato della resistance increases with the second power
velocita’ del ciclista: se la velocita’ del ciclista of wind speed: if the cyclist doubles his
raddoppia, la resistenza dell’aria quadruplica. speed air resistance increase four times. We
Il coefficiente aerodinamico lasciamolo dove won’t care about the aerodynamic
e’ per il momento, argomento troppo difficile
coefficient: too difficult for us. The effective
e troppo delicato. L’area frontale effettiva
frontal area depends on the shape and on
varia in funzione della fisionomia e della
postura del ciclista, il valore minimo (0.4 m2) the position of the cyclist: his minum value
e’relativo ad un ciclista di circa 60 kg molto (0.4 m2)refers to a cyclist 60kg heavy and
ben raccolto sulla bici, il valore di 0.7 è relativo well positioned on his bike, the maximum
ad un ciclista di una certa mole in posizione value (0,7 m2) refers to an heavy cyclist in
verticale. vertical position.
Force and Mass. Aerodynamic resistance is a
Forza e Massa.. La resistenza aereodinamica è
force, that’s why we’ve written F(a). The unit of
una forza, ed infatti la abbiamo indicata con F(a). L’unià
di misura della forza e’ il Newton. Un Newton è per measure for Force is Newton. One Newton is the
definizione la forza in grado di impremere alla massa di force capable to give an acceleration of 1 m/s² to a
1 kg un'accelerazione di 1 m/s². Spesso si misura la forza body with a mass of 1 kg. Often we measure force
in Kg (anche se il Kg e’ una misura di massa): ricordiamo
che 10 N = 1 Kg circa (chi ha studiato fisica adesso ha la with kg(even if kg measures a mass): simply remember
pelle d’oca … ma noi continuiamo imperterriti senza that 10N = 1Kg (who learned physics won’t be very
curarci di loro). happy about this last sentence … but we do not care
about them)
La potenza, espressa in Watt e’ data dal
prodotto fra forza e velocità: P(watt)=F(N)*v(m/s). Per
Power, expressed in Watts is the product of
definizione 1w= 1joule/sec, dove il joule misura il lavoro.
La potenza può anche essere misurata, spesso nei Force and Speed: P(watt)=F(N)*v(m/s). For definition
cardiofrequenzimetri in kcal/h, l’equivalenza e’ 1W = 1w=1joule/sec, where joule measures the energy (or
0.86 kcal/h. Ma sono le stesse calorie indicate sui cibi work). Energy is often measured in sport watches in
che ho in frigo ? Si.. Il nostro corpo in pratica trasforma
l’energia che riceve dal cibo in energia per avanzare kcal/h, where 1W=0.86 kcal/h. Are these calories the
sulla nostra bici contrastando le forze resistenti. same written on food packages ? Yes: our body
transforms the energy received from food in energy to
push our bike.
a Resistenza al rotolamento e’ il
risultato della deformazione dello pneumatico olling resistance is the result of
sulla strada. Chi pedala su bitume non esita a the deformation of the pneumatic on the
tenere la pressione dei pneumatici prossima
ground. Who rides on streets usually keeps
al massimo consentito(specificato sui
copertoni) per far si che la propria bici scorra the pressure of pneumatics close to the
veloce. Conflittuale invece il rapporto dei maximum allowed in order to make the bike
mtbikers con l’attrito ruota-terreno. Tenere la rolling straight.. Things are different for
pressione alta per muoversi meglio su terreni

7. battuti e asfalto o ridurla per aumentare il grip mountain bikers, they are often not sure
in discesa e sui terreni accidentati ? Le case about what to do: keep the pressure high to
produttrici di pneumatici sono sempre alla
roll well on tight terrains and on streets or
ricerca del disegno che permetta di avere il
giusto compromesso in termini di keep it low to have a better grip on soft
scorrevolezza e aderenza. Il segreto per il terrain and downhill. Pneumatic Brands are
biker e’ il giusto equilibrio. always investing in research to find the right
Anche questa volta la formula non va tanto
patterns and materials that could represent
lontano … ed eccola infatti ferma qui sotto a good compromise between rolling and
che ci aspetta: grip. The secret for the good biker is
equilibrium.
F(r)=Crr*W
Il significato dei 2 fattori è il seguente: Here is the formula for rolling resistance:
descrizione UdM Range (min/max) F(r)=Crr*W
Crr Coeff. Di - 0.001
resistenza al 0.008 The meaning of the 2 factors is:
rotolamento
W Peso del kg 30
sistema 110 (chi pesa di piu’ descrizione UdM Range (min/max)
ciclista + bici … di corsa dal Crr Rolling - 0.001
dietologo) Resistance 0.008
Coefficient
W Weight: man kg 30
+ bycicle 110
La resistenza di attrito al rotolamento è data
dal prodotto fra il coeffieciente di resistenza al
rotolamento Crr e il peso del sistema uomo- So the rolling resistance is obtained
bici. Rispetto alla formula precedente questa multiplying the rolling resistance coefficient
e’ una fetta di torta della nonna. In realta’
with the weight of the system man-bike.
dentro Crr si nascondono una serie di fattori
che dipendono da tipo di terreno, disegno, Compared to the formula for air resistance
pressione e materiale dello pneumatico, attriti this is a piece of cake. The coefficient Crr
fra cerchio , eventuale camera d’aria e hides a lot of factors depending on the
pneumatico, diametro della ruota; la formula
terrain type, pattern, friction between tube
trascura inoltre tutte le forze che si generano
in curva, in accelerazione e in frenata and pneumatic. The formula above does
(volendo calcolare tutto si potrebbe not include all the forces generated on
velocemente passare dalla torta della nonna turns, in acceleration and in braking. Just to
a “peperonata e salsicce”). Per intenderci il have an idea the Crr coefficient can range
coefficiente Crr varia da un minimo di 0.0003
from a minimum value of 0.0003 in case of a
nel caso di una ruota di ferro su una rotaia
(quindi teoricamente per spostare un steel wheel on a rail to a maximum value of
vagoncino di 1 ton in su rotaie orizzontali e’ 0.3 in case of a car road on sand.
sufficiente una forza di 0.3 kg) ad un massimo
0.3 per una ruota d’auto su sabbia (per For the bicycles the Crr coefficient can range
spostare un’auto di 1000kg sulla sabbia serve (more or less, because it is really diffcoult to
una forza di 300kg). measure that coefficient) from a value of
0.0015 in case of a street bike with tubular
Per le bici il coefficiente Crr indicativamente
varia da 0.0015 (bici da corsa con tubolare su tyre till 0.008 in case of a mountain bike over
strada perfetta) a 0,008 (mtb su sabbia o sand or mud.

8. fango). The only way to have an idea of our rolling
resistance coefficient is to give a look on the
Per avere un indicazione abbastanza precisa
datasheets provided by the tyre vendors or
del coefficiente di resistenza al rotolamento
delle nostre ruote possiamo fare riferimento ai to follow info given by technical bicycle
dati forniti dal produttore o alle recensioni magazines.
delle riviste specializzate.
How do we basically understand if our rolling
Molto empiricamente come possiamo capire se resistance is high ? Simply opening our ears. If in a
stiamo dissipando molta energia per rotolamento ? paved road our pneumatics are very noisy it means
Aprendo le orecchie. Se in un tratto di asfalto il nostro
that we are losing a lot of energy in order to fight the
pneumatico e’ molto rumoroso significa che stiamo
spendendo molta energia per debellare la resistenza al
rolling resistance.
rotolamento.
Pressure inside tires is measured in
La pressione all’interno dei nostri pneumatici si atmospheres. One atmosphere (atm) is the air
misura in atmosfere. Un Atmosfera (atm) è la pressione pressure a t the sea level. Pressure is also measured in
dell’aria al livello del mare. La pressione puo’ anche
Paunds per Square inch (Psi). The conversion is: 1 psi =
essere misurata in Pounds per Square Inch (psi). La
conversione è la seguente: 1 psi = 0.068 atm. 0.068 atm.
a forza gravitazionale, per i ravity is, for those (un)lucky
pochi (s)fortunati che non se ne fossero who haven’t yet experienced during a ride is
ancora accorti pedalando, e’ la forza che the force that during a ride pushes us back
durante una salita ci spinge indietro verso
downhill … but is the same force that gives
valle (e ci fa dilatare i pori della pelle e sudare
come fontane) … ma e’ la stessa che ci regala us strong emotions during a ride downhill.
forti emozioni in discesa. Troppi dolci fanno Too many cakes are not healthy but here
male ma ecco qui la seconda fetta di torta we go with the second piece of cake:
della nonna:
F(g)= sin(arctan(G/100))*W
F(g)= sin(arctan(G/100))*W
The meaning of the factors is the following:
Il significato dei 2 fattori è il seguente:
descriiption UofM Range (min/max)
descrizione UdM Range (min/max)
G Pendenza - 0 G Slope - 0
25 (oltre il 25%
della 25 (oltre il 25%
mettiamo da parte
salita/discesa mettiamo da parte
l’orgoglio e
l’orgoglio e
facciamoci del
facciamoci del
bene: scendiamo e
bene: scendiamo e
spingaimo)
spingaimo)
W Peso del kg 29 W Weight of kg 30
the system 110
sistema 109 (si spera
rider + bike
ciclista + bici abbiate perso 1 kg
durante la lettura
dell’ultima pagina)
The formula can be read as follows: the
La componente di forza gravitazionale e’ data component of gravity force is given by the
dal prodotto fra la pendenza (espressa come product of slope (expressed as sin of the

9. seno dell’arcotangente della pendenza atan of the slope expressed in %) and
percentuale) e peso dell’insieme bici/ciclista. weight of the system bicycle + rider. In other
In parole piu’ semplici potremmo dire che la
words we could say that gravitational
resistenza gravitazionale e’ data dalla
componente lungo la strada della forza di resistance is given by the component in our
gravità moltiplicata per il peso del sistema bici- path multiplied the weight of the bicycle
ciclista. plus the weight of the rider.
G=20% G=4% G=0%
F(g)= sin(arctan(20/100))*W F(g)= sin(arctan(20/100))*W F(g)= sin(arctan(0/100))*W
F(g)=0,19*W F(g)=0,04*W F(g)=0
E’ evidente che piu’ ripida e’ la strada It is easy to understand that higher the slope
che stiamo percorrendo e piu’ alta sara’ la of the street and higher is the component of
componente dell’accelerazione
gravityso that higher will be also the force we
gravitazionale g e quindi maggiore la forza
che dobbiamo vincere per procedere. have to win to proceed. To say it in easier
words we do not use words at all but numbers:
Per dirlo in parole ancora piu’ semplici,
in the following table we see the gravitational
non usiamo proprio le parole ma i numeri:
in tabella vediamo la forza gravitazionale
force acting on a cyclist (total weight man +
agente su un ciclista, di peso complessivo bicycle = 80 kg) while varying the slope of the
ciclista+bici di 80 kg al variare della street:
pendenza della strada che sta
percorrendo: Slope Gravity component
0% 0,0 kg
Pendenza Componente Forza peso
2% 1,6 kg
0% 0,0 kg
4% 3,2 kg
2% 1,6 kg
10% 8,0 kg
4% 3,2 kg
20% 15,7 kg
10% 8,0 kg
100% 56,6 kg
20% 15,7 kg
100% 56,6 kg
elle tre forze sopra descritte hich one of the three resistances
qui sopra quale ostacola maggiormente la above descripted is the strongest against our
nostra marcia ? Di questi 3 amici/nemici

10. chi incide di piu’ sulla nostra pedalata ? ride ? Which one among these three
Risposta scontata: dipende. Proviamo a friends/enemies is the one that inluences more
capirlo con alcuni grafici … ma , bando agli
our ride ? The answer is easy: it depends. Let’s
eccessi di glucosio, evitiamo i grafici a
torta. I tre grafici qui sotto rappresentano try yo understand it giving a look at the
le % di incidenza di resistenza following graphs: they represent how much
aereodinamica, al rotolamento e di gravità effect has in % every resistance has on a biker
per un ciclista in funzione di pendenza e (80 kg) depending on slope and speed:
velocità.
Fig.1 Influenza delle forze resistenti in funzione di pendenza e velocità / Resistances in function of slope
and speed
E’ evidente che a partire gia’ da pendenze We can easily understand that starting from
del 4% le maggiori perdite, anche a slopes around 4%, also with high speed the
velocità sostenute sono quelle
highest resistance force is gravity. On flat roads
gravitazionali; in altre parole, quello che ci
rallenta maggiormente e’ la forza peso. In the highest resistance with slow speeds is
pianura invece la resistenza al rotolamento rolling resistance and with high speeds is
la fa da padrona a basse velocità e cede il aerodynamic resistance.
posto alla resistenza aerodinamica
all’aumentare della velocità. How did we get the graphs above depicted,
with the spreadsheet here reported:
Come abbiamo ottenuto i risultati qui
sopra ? Con un foglio di calcolo, eccolo
qua:

11. B C D E F G H I
2 Definition UoM
3 W Weigth man + bycicle 80 kg
4 A Front Area 0,5 m2
5 Cd Drag Coefficient 0,6
6 r Air Density 1,22 kg/m
3
INPUT
7 Crr Coeff. Of Rolling resistance 0,03
8 G% Slope 6 %
9 v Speed 9,8 km/h
10 internal loss 3 %
11 distance 3 km
13 Formula Formula
2
14 F(a)=1/2*r*V *Cd*A =0,5*E6*(E9/3,6)^2*E5*E4 1,36 N =E13*E9/3,6 3,69 W
15 F(r)=Crr*W =E7*E3*9,8 23,52 N =E14*E9/3,6 64,03 W
F(g)=
sin(atan(G/100))*W 46,96 N 127,82 W
OUTPUT
16 =SIN(ATAN(E8/100))*E3*9,8 =E15*E9/3,6
17 TOTAL =SUM(E13:E15)*(1+E10/100) 73,99 N =SUM(H13:H15)*(1+E10/100) 201,41 W
=INT(E18)&"h:"&INT((E18-
INT(E18))*60)&"':"&INT
((E18-INT(E18)-(INT
((E18-INT(E18))
18 time =E11/E9 0,31 h *60)/60))*3600)&""" " 0h:18':22"
Inseriamo nei campi “Input” i valori che We can simply insert in the input fields the
piu’ ci ispirano e poi divertiamoci: la values that we prefer (or more fit to ourselves)
risposta a domande del tipo “Se lascio a
and then have fun: the answer to the question
casa il mio zaino di 5 kg quanto tempo
risparmio per arrivare dalla zia in bicicletta “How much time do I save in riding to my aunt
se devo percorrere 3 km di salita al 6% ?” if my backpack is 5 kg lighter and I have to ride
(Se hai dubbi su come procedere per 3 km 6% uphill ?” (If you do not know the
rispondere a questa domanda guarda la answer jump to the section Q&A).
sezione Q&A)
If you like to spend your energies in riding and
Se preferisci spendere le poche energie
che ti restano dopo una giornata di lavoro not preparing Spreadsheets I can understand
in bici invece che al PC hai tutta la mia you: cont@ct me and I’ll send you the
comprensione:, cont@ttami e ti inviero’ il spreadsheet you have seen above.
foglio di calcolo riportato qui sopra.
et’s mix together what we have
ettiamo assieme quanto
read so far with our biking experience, that will
abbiamo letto finora con la nostra
esperienza in bicicletta, mixiamo bene il lead to the following considerations:
tutto e ricordiamoci che:
For speeds lower than 20/25 km/h we can
Per velocita’ inferiori ai 20/25 km/h sia forget the air resistance : we can
in salita che in pianura/discesa
concentrate in maintaining a comfortable
dimentichiamoci della resistenza con
position on our sit (in general, obviously if

12. l’aria. Pensiamo piuttosto a tenere una we are not making competitions we can
posizione comoda in sella (in generale, simply concentrate on driving comfortable
restiamo sempre comodi e composti
and our backbone will thank us.
soprattutto se non abbiamo velleità
competitive: la nostra schiena ce ne All the forces we have mentioned are the
sara’ grata)
same time friends and enemies. We do not
Tutte le forze in gioco sono assieme like gravity when we ride uphill but we get
amiche e nemiche. La gravita’ ci excited during downhill thank gravity. The
appesantisce in salita ma ci galvanizza
rolling resistance tease us uphill but helps
in discesa, il rotolamento dei
pneumatici ci irrita in salita ma ci salva us on roots and on soft grounds. Finally air
su radici e fondi sconnessi. La stessa resistance slows down our ride on high
aria addosso che ci rallenta in maniera speed but help us in decreasing our body
evidente ad alta velocità ci aiuta ad temperature and give us the “speed”
abbassare la nostra temperatura
feeling.
corporea e ci permette di assaporare
la sensazione di velocità.
If we want to minimize the spent energy
Se vogliamo minimizzare lo sforzo during our trips we can vary our tire
variamo la pressione dei nostri pressure. For example we can keep the
pneumatici durante la nostra gita.
pressure high if we are making an uphill on
Esempio tanto banale quanto classico
se prevediamo di salire su asfalto e pavement and reduce it a bit before
scendere in off-road manteniamo la starting the downhill on a single track.
pressione dei pneumatici alta in salita e
sgonfiamoli leggermente prima di The saddle of our bike transmits to the
scendere. ground our body weight: we should stay
seated as much as we can and ride
La sella della nostra bicicletta serve a
scaricare a terra il nostro peso, standing only to change the pace or
restiamo seduti il più possibile e during technical downhills.
alziamoci solo per i cambi di ritmo in
salita e nelle discese tecniche. Weight is our worst enemy while
ascending. True. But not only while
Il peso e’ il nostro peggior nemico in
salita. Vero. E non solo in salita dove in ascending: also rolling resistance has a
effetti e’ piu’ evidente; anche la linear dependence with our weight and
resistenza al rotolamento infatti è also the air resistance, depending on the
direttamente proporzionale al nostro effective frontal area, depends on our body.
peso e la resistenza aerodinamica,
essendo proporzionale all’area frontale
effettiva, aumenta all’aumentare del Before spending time and money on how to
peso. reduce 20 grams our bike we suggest to verify if the
weight of the rider shouldn’t be reduced 20 kg … In
general one can lose weight but as long as he doesn’t
Prima pero’ di limare i grammi sul nostro
mezzo verifichiamo che non ci siano i reduce his thin mass.
kilogrammi da limare sul ciclista … Dimagrire
inoltre va bene ma fino a quando per perdere This is everything, or to better write, is
peso non andiamo a ridurre la nostra massa everything that I wanted to tell you … thanks for
magra.

13. Questo è tutto … o meglio questo è tutto reading so far and thanks in advance if will
quello che volevo raccontare … vi ringrazio cont@ct me and help me for any feedback.
in anticipo se mi vorrete cont@ttare per
aiutarmi a capire quello che ho sbagliato o
tralasciato.
How longer will it take to ride the same route if
the slope is increasing from 2% to 4%, my
Quanto tempo impieghero’ in piu’ per weight is 70 kg , the weight of my bike is 10 kg
percorrere la stessa distanza se la and I can generate 200W ?
pendenza passa dal 2% al 4% (peso 70
kg+ 10 kg di bici e riesco ad erogare This is a good question. Let’s use our
200W)?
Spreadsheet and insert for example the
Bella domanda, complimenti a chi l’ha following values:
posta. Utilizziamo il foglio di calcolo visto
poco fa; qui facciamo un esempio, W= 80 kg
inserendo i valori A= 0,5 m2
Cd= 0,6
W= 80 kg
r= 1,22 kg/m3
A= 0,5 m2
Crr= 0,03
Cd= 0,6
G%= 2 %
r= 1,22 kg/m3
v= 16,3 km/h
Crr= 0,03 internal
2 % 3 %
G%= loss
v= 16,3 km/h distance 1 km
internal We’ll have as output 200W and a time of 3’40”.
3 %
loss
distance 1 km Now let’s go back to the input section and
Otterremo come output 200W totali e change G% from 2 to 4 and change the
tempo di percorrenza 3’40”. Ora nella
velocity, we try to find the right value till we see
sezione di input variamo G% da 2 a 4 e
cambiamo la velocita’ fino a quando la that total power reach 200W: we get a speed
potenza complessiva erogata sara’ di of 12.3 km/h and a riding time of 4’12”. So the
200W: otteniamo una velocità di 12,3 riding time increase more or less by 14%.
km/h e un tempo di percorrenza di 4’12”.
Il tempo di percorrenza aumenta quindi How much time do I save in riding to my aunt
del 14% circa. if my backpack is 5 kg lighter and I have to ride
Se lascio a casa il mio zaino di 5 kg quanto 3 km 6% uphill ?
tempo risparmio per arrivare dalla zia in
bicicletta se devo percorrere 3 km di salita We can proceed like in the previous question.
al 6% ? This time we’ll use the following input:
Procediamo come sopra. Questa volta con 85 kg
W=
input: 0,5 m2
A=
85 kg Cd= 0,6
W=
0,5 m2 r= 1,22 kg/m3
A=
0,6 Crr= 0,03
Cd=

14. r= 1,22 kg/m3 G%= 6 %
Crr= 0,03 v= 9,2 km/h
G%= 6 % internal
3 %
9,2 km/h loss
v=
internal distance 3 km
3 % We’ll obtain 200W and a time of 19’33” (riding
loss
distance 3 km to the aunt can be classified as mini-training).
Otteniamo 200W erogati in 19’33” Let’s reduce the weight to 80Kg and increase
(andare dalla zia e’ quasi un mini-
the speed till we reach 200W: we get a speed
allenamento). Riduciamo il peso a 80 e
aumentiamo la velocita’ fino a ri-ottenere of 9,8km/h and a time of 18’22”: losing 5 kilos
200W totali: otteniamo una velocità di 9,8 we have saved 1’11”, not bad.
km/h e un tempo di 18’22”:
alleggerendoci di 5 kg abbiamo Why in figure 1 is the entry 40 km/h for a
risparmiato 1’11” circa. Non e’ poco … slope of 8% missing ?
soprattutto quando si va di fretta.
Because if you reach that speed you are
Perche’ manca il dato 40 km/h in fig. 1 per
definitely strong and maybe you should give a
una pendenza dell’8% ?
look here.
Perche’ se raggiungi quelle velocità vai
decisamente forte e forse dovresti farti un I’ve eaten right now 250 grams of biscuit and I
giro da queste parti. want to lose the calories I’ve gained. On the
Ho mangiato 250 g di biscotti e li voglio package I see that my 500g pack has 480 kcal.
smaltire. Sulla confezione c’e’ scritto che la How shall I ride flat land ?
confezione da 500g ha 480 kcal. Quanto
devo pedalare in pianura ? We shall know that only part of the energy that
we absorb from food is spent in energy to
In realtà questa domanda esula dal target
progress our ride, the biggest part is wasted in
di queste righe. L’energia che assorbiamo
dal cibo va solo in parte in energia per temperature. At the moment we can’t answer
avanzare e in parte in calore. Purtroppo this question so we suppose that all our energy
per il momento non siamo capaci di is spent in moving our bike. We said that
rispondere a questa domanda e allora 1W=0,86 kcal/h so to burn 240 kcal we should
rispondiamo in maniera grossolana e
spend more or less 300W for 1 hour, for a
supponiamo che tutta la nostra energia
serva a farci avanzare in bicicletta. cyclist of 75 kilos that means that we hace to
Abbiamo detto che 1W=0,86 kcal/h cycle flat land with a speed of 39 km/h … and
quindi per “bruciare 240 kcal dovremo we are not allowed to stay in the trail of our
erogare 300W circa per 1h, per un ciclista
friends.
di 75 kg significa pedalare in pianura alla
velocita’ di 39 km/h … e non vale stare a Where can I find the Crr for my tires ?
ruota di chi vi sta davanti !
The only suggestion that I have for you is to ask
Dove posso ricavare il Crr per i miei
copertoni ? my best friend.
Il primo che ti puo’ aiutare è il mio migliore
amico.

15. Written by: Thanks to:
Lorenzo Leonelli - SIMB 1st lev. Trainer http://www.analyticcycling.com/
http://www.gribble.org/