La forza nella pedalata

Si dichiara che l'autore esclusivo del presente articolo è Michelusi Mattia. A quest'ultimo sono riservati tutti i diritti sull'opera quali l'adattamento totale o parziale, la diffusione e la riproduzione in qualsiasi mezzo in quanto frutto di ricerca e di elaborazioni personali.

Consiglio la lettura dell'articolo "Introduzione alla forza".

Come abbiamo già visto nel precedente articolo ("Introduzione alla forza"), la forza muscolare è quella capacità motoria che permette di vincere una resistenza o di opporvisi tramite lo sviluppo di tensione da parte della muscolatura.

Nel ciclismo la muscolatura maggiormente utilizzata è quella degli arti inferiori ma non dobbiamo dimenticare come la nostra struttura muscolare è caratterizzata da una serie di catene cinetiche che comportano una continua interazione tra i vari segmenti corporei che sinergicamente attivano i vari movimenti. Quindi la forza che noi riusciamo erogare con gli arti inferiori durante la pedalata è condizionata anche da tutta la muscolatura del compartimento superiore (schiena e arti superiori). Provate ad esempio fare una volata tenendo il manubrio con solo due dita e vi renderete conto come la forza che riuscirete erogare sui pedali sia nettamente inferiore. 

In questo articolo comunque ci soffermeremo esclusivamente nell’analizzare la forza risultante che il ciclista applica durante una pedalata.

Per avanzare il ciclista deve applicare una forza sui pedali. Questa forza viene chiamata Coppia di forza (N.m),  cioè una Forza (N) applicata a una leva (m), la pedivella.
La quantità di forza che il ciclista sprigiona sui pedali (Coppia di Forza - N.m) dipende quindi da quanta forza viene applicata sul pedale e dalla lunghezza della pedivella. Quindi se ad esempio un ciclista applica nel pedale una forza equivalente a 250 Newton con una pedivella lunga 170mm, la coppia risultante è pari a 42,5 Nm.

Per capire il concetto di Coppia di Forza vi rimando agli studi di uno dei più grandi scienziati e matematici della storia: Archimede. Secondo una leggenda avrebbe detto: "datemi una leva e vi solleverò il mondo". Utilizzando leve vantaggiose, infatti, è possibile sollevare carichi pesanti con una piccola forza d'applicazione.

Immagine ricavata da Wikipedia

Quindi, ritornando al nostro ciclista, utilizzando una pedivella più lunga e applicando la stessa Forza (N) e' possibile erogare una Coppia di Forza (N.m) superiore. Questo comunque non significa che utilizzando pedivelle più lunghe l'atleta andrà più forte.

Variazione della Coppia di Forza aumentando la lunghezza della pedivella

Questa forza nell’arco dei 360° di una pedalata viene distribuita in maniera diversa con un picco compreso tra i 40°-60° e 230°-250° a tutte le velocità di pedalata, con qualche differenza di distribuzione meno spiccata per le RPM più basse (da Colli R. www.laltrametodologia.com)

Analisi andamento della forza durante un'intera pedalata a varie RPM (da Colli R. www.laltrametodologia.com)

Esistono strumenti da laboratorio che offrono la possibilità di analizzare i 360 gradi di una pedalata. Uno dei più conosciuti e' l'SRM Torque Analysis. Date un'occhiata al seguente link se interessati ad avere maggiori informazioni: SRM Torque Analysis.

In questo grafico c'e' un altro particolare fondamentale che non bisogna trascurare quando parliamo di forza. Si nota infatti come i picchi di forza nella prova massimale a una bassa cadenza di pedalata sono nettamente superiori rispetto i picchi di forza ad alte RPM:

• 76 RPM: 1200 Newton
• 118 RPM: 900 Newton
• 150 RPM: 700 Newton

Quindi, quando si pedala effettua una prova massimale ad alte RPM la forza assoluta che si applica è nettamente più bassa che a basse RPM.

Forza massimale erogata a varie RPM. Grafico ricavato da un Test Potenza-Cadenza (Michelusi)

Logicamente la forza applicabile all'aumentare delle RPM non e' uguale per tutti. Quanta forza e come cala dipende:

• dalla componente genetica (tipo di fibre muscolari)
• dalle caratteristiche del corridore (velocista, scalatore, passista ecc)
• dalla tipologia di allenamento effettuato

I massimi livelli di forza erogabili a varie RPM si possono valutare con un apposito test di valutazione chiamato Test Forza/Velocità o Test Potenza/Cadenza (Articolo "Test Potenza - Cadenza").

Analizzando una partenza da fermo massimale su pista, della durata di circa 11 secondi, si può vedere come all’aumentare delle RPM (e quindi della velocità), il picco di forza cala da 1062 newton a 40 RPM, fino ad arrivare, dopo circa 8 secondi, a 470 newton con una cadenza di pedalata pari a 110 RPM (dati ricavati nell'estate 2012 in occasione di un allenamento su pista registrato con misuratore di potenza SRM).

Sinora abbiamo parlato solo di forza, ma sappiamo bene come tutt'ora in commercio non esistono strumenti che ci permettono di impostare l'allenamento monitorando la Forza.

Quindi la potenza che cos'è? E' la stessa cosa parlare di forza o di potenza?
Continuate a seguire il blog e lo scoprirete con i prossimi articoli.

Si dichiara che l'autore esclusivo del presente articolo è Michelusi Mattia. A quest'ultimo sono riservati tutti i diritti sull'opera quali l'adattamento totale o parziale, la diffusione e la riproduzione in qualsiasi mezzo in quanto frutto di ricerca e di elaborazioni personali.

Mattia Michelusi
Email: mattia.michelusi@gmail.com