La postura que pueda adoptar un deportista repercute en la velocidad que pueda alcanzar. En este artículo nos basaremos en el ejemplo de un ciclista de competición para explicar cómo cambiando nuestra posición conseguimos mejorar nuestra aerodinámica.
¿Qué nos dice la teoría sobre la importancia de la fuerza de resistencia al avance en competición?
Hay muchas fuerzas involucradas en la velocidad de un ciclista: la fuerza de gravedad, la fuerza aerodinámica, la propia fuerza de tu cuerpo y la fuerza de rozamiento. Pero se ha demostrado que la más limitante es la fuerza aerodinámica. Cuando llegas a cierta velocidad, hay un punto en el que el 90% de la fuerza proviene de la resistencia del viento. Por eso, en competición, es tan importante que los deportistas reduzcan su fuerza de resistencia aerodinámica lo máximo posible.
En mecánica de fluidos, hay una ecuación que te permite calcular la fuerza de resistencia:
Esta ecuación nos permite saber la fuerza de resistencia al avance y dependiendo de cómo cambiemos la posición influiremos directamente en dos parámetros importantes, el área transversal (S) y el valor del coeficiente de resistencia aerodinámica (cd). La velocidad de avance es el parámetro más influyente en la fuerza de resistencia, pero estos dos parámetros son en los que el deportista puede influir.
¿Cuál es la relación entre el área transversal y el coeficiente de rozamiento?
Para entender bien qué sería el área transversal, es el espacio en la trayectoria del viento que ocupa, en este caso, el ciclista. Vemos que, cuanto más erguido está, más espacio ocupa, por tanto, más resistencia al viento opone. Y, cuanto más encogido está, más pequeña es su área, menos espacio ocupa, y por tanto, menos resistencia opone.
Y, en cuanto al coeficiente de resistencia, otro de los parámetros determinantes para aumentar o disminuir la velocidad, sirve para cuantificar lo aerodinámico que puede ser un cuerpo, es decir, para saber la resistencia que presentaría el cuerpo en un medio fluido como puede ser el aire o el agua.
Estas dos variables son tan importantes que cuando varía alguna de las dos puede repercutir en tú fuerza aerodinámica. De hecho, cuando juegas con la posición a tu favor se puede llegar a reducir hasta un 20% la fuerza de resistencia.
Para que todo se entienda mejor, os vamos a enseñar las posiciones en las que el coeficiente de resistencia es de los más bajos (es más aerodinámico) y de los más altos (es menos aerodinámico), respectivamente.:
En la imagen vemos como la posición del “superman” es la más rápida de todas y “back upwards” la más lenta. Aunque luego hay posiciones intermedias en las que va variando la velocidad que puede alcanzar el ciclista.
La posición del ciclista influencia en la fuerza de resistencia del aire
Para llegar a estas conclusiones, se hizo un estudio en el departamento de aeroespacial e ingeniería mecánica por la universidad de Lieja, Bélgica, en el que se simularon 4 posiciones diferentes en un túnel de viento. En este estudio se comprobó la influencia de la posición del ciclista con respecto a la fuerza de resistencia del aire.
Además se compararon los resultados de pruebas reales en túnel de viento con resultados de simulación CFD . Comprobaron que las conclusiones eran prácticamente iguales, otorgando fiabilidad a la simulación por ordenador, además de las ventajas y ahorro en tiempo y dinero que supone poder simular la aerodinámica en un ordenador en lugar de en una instalación física, ya que te permite simular un cuerpo sin tener que alquilar un túnel de viento.
La simulación CFD al alcance de todos
En Symula hemos desarrollado una plataforma de simulación aerodinámica sencilla y automatizada para que cualquier deportista pueda llegar a hacer uso de esta tecnología sin necesidad de contar con conocimientos en dinámica de fluidos. Permitiéndole mejorar su rendimiento aerodinámico en carrera gracias al uso de la simulación.
Symula sin ser un experto.
Link al estudio: https://www.researchgate.net/publication/51660070_Aerodynamic_drag_in_cycling_Methods_of_assessment
Fuentes:
- Universidad de León, Facultad de Actividades Físicas y Ciencias del Deporte, Juan García López.
- Bert Blocken, Eindhoven University of Technology & KU Leuven
