Rendement d'un Optima Lynxx

Question difficile pour moi. J'ai du mal à clarifier ma pensée, pourtant on m'a toujours dit que ce qui se conçoit bien s'explique bien.

Par travail je pense à : déplacer une masse du départ à l'arrivée. Par énergie dissipée, je pense à : puissance développée x temps.
Si la vitesse était proportionnelle à la puissance (et vice-versa) alors une plus grande vitesse se traduirait par un temps plus court pour un même distance (travail): je développe deux fois plus de puissance, donc je vais deux fois plus vite donc je mets deux fois moins de temps.
Avec une loi cubique, comme l'a expliqué Cavallo Pazzo, si je veux mettre deux fois moins de temps je dois développer huit fois plus de puissance.
Dans un col j'imagine que la loi est quasi linéaire. En développant 180W je me fais régulièrement doubler par des cyclistes qui vont deux fois plus vite que moi en côte, et il ne développent certainement pas 1440W. Par contre ils sont plus légers et plus performants et 300-350W doivent suffirent.

En gros ce que j'entendais par travail c'est la distance parcourue et par énergie dissippée c'est la puissance développée x le temps mis à parcourir cette distance.

En physique, le travail est une Force x déplacement, donc une énergie, et mon raisonnement n'est pas très rigoureux.

Disons que c'est quasi linéaire à basse vitesse parce que cela se situe normalement en montée et dans ce cas le facteur qui tue tous les autres, c'est l'augmentation de l'énergie potentielle. En clair: faut grimper sa masse, et cela fait paraître ridicule la résistance à l'avancement, qui est toujours régie par une loi au cube.
A 15 km/h en montée, si il faut 200W pour élever sa masse, les quelques Watt (une dizaine?) pour rouler à 15km/h au plat ne se verront quasiment pas.

Jouez sur Kreuzotter, vous verrez bien: la montée casse complètement un véhicule lourd, même si il est très aérodynamique.

Petit cours de physique pour que les choses soient claires :

Mon livre de physique m'explique que le travail est une energie qui s'exprime en joules donc il est inutile de vouloir différencier les deux.

Il m'explique aussi que la puissance est le travail par unité de temps donc des joules/secondes.

En vélo on consomme de la puissance pour vaincre trois choses.

1 - les frottements (mecaniques ou sur le revetement de la route) . Cette puissance est proportionnelle à la vitesse.

2 - la resistance de l'air . Cette puissance est proportionnelle au cube de la vitesse.

3 - la pente . Cette puissance est proportionnelle à la vitesse.

Quand à partir de la puissance moyenne (qui differencie un champion d'un sportif du dimanche) on veut calculer le travail (ou l'energie dissipée, c'est la même chose) on multiplie par le temps. Ce qui élimine en premiere approximation la vitesse en raison des allures couramment pratiquées à vélo.
Ce n'est evidemment pas vrai pour Quasimoto qui lui roule entre 90 et 140 km/h.
amicalement.

NB : Cavallo Pazzo, t'est quand même dur à suivre : à midi le travail varie comme le cube de la vitesse, à 14 heures 30, c'est quasi linéaire.

l'auvergnat a écrit:

M. Gagnard a écrit :
Certes le sportif de haut niveau ira bien plus vite (sur le même vélo et sur le même parcours) que le sportif du dimanche, mais ce premier consommera aussi bien plus d'énergie.

Je ne suis pas du tout d'accord avec cette affirmation. Les deux sportifs s'il ont le même vélo depenseront la même quantité d'energie qui n'est fonction que d'éléments exterieurs (la distance, le vent, la pente,...). Si l'un des sportifs va plus vite, il fournira une puissance superieur.

amicalement.

Voici la démonstration, je n'ai gardé que la puissance fournie à l'air, les autres étant à peu près équivalentes d'un cycliste à l'autre et surtout -sur du plat- bien négligeables au regard de la première citée.

l'auvergnat a écrit:

Petit cours de physique pour que les choses soient claires :

Mon livre de physique m'explique que le travail est une energie qui s'exprime en joules donc il est inutile de vouloir différencier les deux.

Il m'explique aussi que la puissance est le travail par unité de temps donc des joules/secondes.

En vélo on consomme de la puissance pour vaincre trois choses.

1 - les frottements (mecaniques ou sur le revetement de la route) . Cette puissance est proportionnelle à la vitesse.

2 - la resistance de l'air . Cette puissance est proportionnelle au cube de la vitesse.

3 - la pente . Cette puissance est proportionnelle à la vitesse.

Quand à partir de la puissance moyenne (qui differencie un champion d'un sportif du dimanche) on veut calculer le travail (ou l'energie dissipée, c'est la même chose) on multiplie par le temps. Ce qui élimine en premiere approximation la vitesse en raison des allures couramment pratiquées à vélo.
Ce n'est evidemment pas vrai pour Quasimoto qui lui roule entre 90 et 140 km/h.amicalement.

NB : Cavallo Pazzo, t'est quand même dur à suivre : à midi le travail varie comme le cube de la vitesse, à 14 heures 30, c'est quasi linéaire.

Excellent !!
Mais pas à vélo .....

l'auvergnat a écrit:

....
3 - la pente . Cette puissance est proportionnelle à la vitesse.

Quand à partir de la puissance moyenne (qui differencie un champion d'un sportif du dimanche) on veut calculer le travail (ou l'energie dissipée, c'est la même chose) on multiplie par le temps. Ce qui élimine en premiere approximation la vitesse en raison des allures couramment pratiquées à vélo.
Ce n'est evidemment pas vrai pour Quasimoto qui lui roule entre 90 et 140 km/h.
amicalement.

NB : Cavallo Pazzo, t'est quand même dur à suivre : à midi le travail varie comme le cube de la vitesse, à 14 heures 30, c'est quasi linéaire.

Euh...
Il y a un problème: comme d'habitude, c'est l'oubli des ordres de grandeur.
La pente fait aussi grandement varier le rapport de force entre ces 3 paramètres, car si le 3 augmente, le 2 baisse drastiquement et disparaît de l'équation, ou presque.

Il faut tout lire:

Cavallo Pazzo a écrit:

Disons que c'est quasi linéaire à basse vitesse parce que cela se situe normalement en montée et dans ce cas le facteur qui tue tous les autres, c'est l'augmentation de l'énergie potentielle. En clair: faut grimper sa masse, et cela fait paraître ridicule la résistance à l'avancement, qui est toujours régie par une loi au cube.
A 15 km/h en montée, si il faut 200W pour élever sa masse, les quelques Watt (une dizaine?) pour rouler à 15km/h au plat ne se verront quasiment pas.

Jouez sur Kreuzotter, vous verrez bien: la montée casse complètement un véhicule lourd, même si il est très aérodynamique.

On va donc le faire ensemble; test en chiffres:
Low Racer, plat, 100W: 29.7km/h plat, 200W:41Km/h, 400W:54.6Km/h
Pas linéaire du tout.
Pente de 12%: 100W: 3.3Km/h, 200W: 6.6Km/h, 400W: 13.1Km/h
Quasi linéaire.
Il faut tout lire, et ne pas hésiter à suivre le conseil: Kreuzotter sort ces valeurs...
En côte, la puissance à fournir pour augmenter son énergie potentielle est plusieurs fois supérieure à celle de la résistance aérodynamique, de plus la vitesse est faible, donc la part de cette dernière est négligeable.
A 50Km/h les frottements ont beaucoup moins s'importance que l'aéro, donc l'approximation d'une loi au cube devient bonne, surtout sur unvélo dont les frottements sont faibles (essayez de pousser une voiture au plat pour comparer) et l'aéro mauvaise, surtout le coefficient de forme.