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10.REQUISITOS DE POTENCIA PARA EL DEPORTE II

La vida se vive hacia delante, pero se entiende hacia atrás.

En este capítulo investigaremos lo rápido que podemos patinar y correr con la potencia de nuestro motor humano. Mostraremos que en patinaje de velocidad el factor decisivo es la potencia total (P, en vatios), mientras que al correr lo que determina nuestra rapidez es la potencia específica (P/m, en vatios/kg). En consecuencia, los patinadores de velocidad suelen ser un poco más grandes y más potentes. El campeón olímpico y del mundo, el neerlandés Sven Kramer, pesa 84 kg. Por su parte, los corredores se benefician si son delgados: Haile Gebreselassie pesa solo 56 kg.

Antes de comenzar los cálculos, debemos hacer el mismo comentario que en el capítulo anterior: no somos automáticamente tan buenos en patinaje de velocidad como en carreras a pie. Debemos entrenar lo suficiente para elevar el potencial de nuestro motor humano.

¿A qué velocidad puedes patinar?

Podemos comparar el patinaje de velocidad con el ciclismo en llano. En ambos deportes la resistencia del aire es el factor principal que determina la velocidad que podemos conseguir. En consecuencia, omitiendo la resistencia de los patines sobre el hielo, podemos utilizar la fórmula siguiente:

En esta fórmula, ρ es la densidad del aire (1,293 kg/m³ a 0 °C), cdA es el coeficiente de resistencia del aire (0,28 m² para un patinador de velocidad) y v es la velocidad en m/s. En consecuencia, podemos calcular la velocidad obtenible en función de la potencia total (P, en vatios). Para compensar la resistencia al patinar, hemos añadido un margen del 35 % a la fórmula teórica. Con esto hemos determinado la velocidad obtenible y el tiempo de competición en los 10.000 metros, el dominio de Sven Kramer. El resultado se muestra en la figura siguiente.

A pesar de las simplificaciones empleadas, el gráfico parece ser bastante bueno. Hemos indicado el récord en pista de 12:45 que Sven Kramer estableció en el centro Thialf de Heerenveen (Países Bajos).³ De acuerdo con nuestros cálculos, su potencia durante esta competición fue de 589 vatios o 7,0 vatios/kg. Estas cifras son bastante elevadas, pero debemos recordar que solo tuvo que mantener su esfuerzo durante menos de 13 minutos.

Con su potencia de 300 vatios, suponiendo, por supuesto, que haya entrenado lo suficiente y tenga la misma técnica perfecta al patinar que tiene Sven, nuestro Eddy el Rápido podría patinar a un tiempo de 15:56.

En resumen, concluimos que en patinaje de velocidad el factor decisivo es la potencia total (P, en vatios), y no la potencia específica (P/m, en vatios/kg).

Sven Kramer gana el Campeonato Absoluto de Patinaje de Velocidad Europeo de 2016 en la ciudad bielorrusa de Minsk.

¿A qué velocidad puedes correr?

Cuando omitimos la resistencia del aire y consideramos correr en un recorrido llano, podemos utilizar la fórmula:

El valor numérico del coste energético específico de correr (c) puede establecerse en 0,98 kJ/kg/km. En consecuencia, obtenemos un resultado interesante:

Esto significa que nuestra velocidad es directamente proporcional a nuestra potencia específica (P/m, en vatios/kg). Puesto que estamos acostumbrados a expresar la velocidad en km/h y no en m/s, debemos multiplicar por un factor de 3,6. Así el resultado se convierte en:

Esta es una fórmula sencilla y muy potente para la relación entre la potencia específica y la velocidad. Hemos añadido un factor del 10 % para compensar la resistencia del aire. Con este supuesto, hemos calculado la velocidad obtenible y la hemos convertido al tiempo de competición para los 10.000 metros. El resultado se muestra en la figura de abajo.

A pesar de las simplificaciones empleadas, el gráfico parece ser muy bueno. Hemos indicado el récord mundial de 26:17 de Kenenisa Bekele.³ Según nuestros cálculos, durante esta competición su potencia específica fue de 6,8 vatios/kg. Bekele pesa 56 kg, por lo que su potencia total fue de 383 vatios. Teniendo en cuenta que tuvo que mantenerla durante más de 26 minutos, vemos que su potencia total (en vatios) es bastante alta. En capítulos siguientes ofreceremos más detalles sobre la relación potencia-tiempo. Allí también mostraremos que para un tiempo de resistencia de una hora, el límite de la potencia humana puede establecerse en un valor de 6,4 vatios/kg. En general, la potencia que podemos mantener durante una hora se llama umbral de potencia funcional (FTP). Con la fórmula mencionada, podemos calcular que la velocidad obtenible para un FTP de 6,4 vatios/kg equivale a (3,67/1,10)*6,4 = 21,35 km/h. En la actualidad, el récord mundial de la hora en pista lo tiene Haile Gebreselassie con 21,285 km, que está bastante cerca.

Con su potencia específica de 4 vatios/kg, suponiendo, por supuesto, que haya entrenado lo suficiente, nuestro Eddy el Rápido podría correr a un tiempo de 44:58.

En resumen, concluimos que es posible hacer cálculos sencillos e interesantes sobre el rendimiento obtenible en todos los tipos de deportes de resistencia. En deportes en los que es importante la resistencia del aire, como el patinaje de velocidad y el ciclismo en llano, el factor decisivo es la potencia total (en vatios). En deportes en los que es importante la gravedad, como subir escaleras, correr en bicicleta cuesta arriba y correr (también en trayecto llano, porque las piernas tienen que levantar el peso corporal a cada paso), el factor decisivo es la potencia específica (en vatios/kg).

Hasta ahora hemos hecho cálculos simplificados en los que hemos omitido, o estimado, varios factores, como:

1. El efecto del tiempo de resistencia sobre la potencia del motor humano.

2. Varias pérdidas, como la resistencia del aire, la resistencia al escalar, la resistencia de rodamiento, la resistencia de deslizamiento y la resistencia mecánica.

3. El efecto sobre el motor humano del aire fino de la montaña.

4. El efecto sobre la potencia del motor humano del entrenamiento y otros factores (como la edad, el sexo y la preparación).

En los capítulos siguientes deduciremos un modelo completo de la física del ciclismo y del motor humano. En el resto del libro utilizaremos este modelo para calcular el efecto de numerosos factores sobre el tiempo de competición alcanzable. Deseamos y esperamos que el lector pueda utilizar este conocimiento para valorar la potencia de su motor humano y para ver qué rendimiento puede alcanzar (por ejemplo, en diferentes distancias o bajo distintas circunstancias). Por último, el lector podrá entonces evaluar las opciones que tiene disponibles para optimizar su rendimiento (por ejemplo, entrenamiento, perder peso y optimizar su bicicleta y su aerodinámica).

El múltiple campeón olímpico y campeón del mundo Haile Gebreselassie (izquierda) todavía tiene el récord de la hora en pista, de 21,285 km.