Qu'est-ce que le calculateur de watts en cyclisme ?
Cet outil estime la puissance mécanique, exprimée en watts, qu'un cycliste doit développer pour rouler à une vitesse choisie. Il modélise les trois forces que le cycliste doit vaincre : la résistance au roulement entre les pneus et la route, la traînée aérodynamique opposée par l'air, et la gravité dès qu'on grimpe une pente. Un facteur de perte de transmission convertit ensuite la puissance transmise à la roue en la puissance plus élevée que vous devez réellement produire aux pédales. Il repose sur un modèle physique universel : il fonctionne partout, quel que soit le pays.
Comment l'utiliser
Indiquez votre masse totale (cycliste, vélo et équipement), votre vitesse cible en km/h et le pourcentage de pente de la route (0 pour le plat, valeur négative pour une descente). Les valeurs par défaut — résistance au roulement (Crr ≈ 0,005 pour des pneus route), surface de traînée aérodynamique (CdA ≈ 0,3 m² mains sur les cocottes), densité de l'air (\(\rho = 1{,}225\ \text{kg/m}^3\) au niveau de la mer) et perte de transmission (≈ 2 %) — conviennent bien à un cycliste sur route, mais vous pouvez les ajuster. Le résultat affiche la puissance totale aux pédales ainsi que le détail par force.
La formule expliquée
La puissance est égale à la force multipliée par la vitesse. La force de résistance au roulement vaut \(C_{rr}\cdot m\cdot g\), la force de traînée aérodynamique vaut \(0{,}5\cdot\rho\cdot C_dA\cdot v^{2}\), et la force liée à la montée vaut \(m\cdot g\cdot\text{pente}\). En multipliant chacune par la vitesse \(v\) (en m/s), on obtient la puissance de chaque composante. La formule complète est :
$$P = \dfrac{\left(C_{rr}\,m\,g\,v\right) + \left(\tfrac{1}{2}\,\rho\,C_dA\,v^{3}\right) + \left(m\,g\,G\,v\right)}{1 - \dfrac{\text{Drivetrain Loss (\%)}}{100}}$$ $$\text{où}\quad \left\{ \begin{aligned} v &= \dfrac{\text{Speed (km/h)}}{3.6}, \quad g = 9.8067 \\ m &= \text{Mass (kg)}, \quad G = \dfrac{\text{Grade (\%)}}{100} \\ C_{rr} &= \text{Crr}, \quad C_dA = \text{CdA} \\ \rho &= \text{Air Density} \end{aligned} \right.$$Notez que la puissance aérodynamique croît avec le cube de la vitesse : c'est pourquoi rouler plus vite sur le plat devient si exigeant.
Exemple chiffré
Pour un cycliste de 80 kg roulant à 30 km/h (8,333 m/s) sur le plat, avec Crr 0,005, CdA 0,3, ρ 1,225 et g 9,8067 : roulement = \(0{,}005\cdot 80\cdot 9{,}8067\cdot 8{,}333 \approx 32{,}69\ \text{W}\) ; aéro = \(0{,}5\cdot 1{,}225\cdot 0{,}3\cdot 8{,}333^{3} \approx 106{,}34\ \text{W}\) ; gravité = 0 W. La puissance à la roue est d'environ 139,04 W ; en divisant par 0,98 pour tenir compte d'une perte de transmission de 2 %, on obtient environ 141,9 W aux pédales.
FAQ
Pourquoi le détail n'inclut-il pas la perte de transmission ? Les trois lignes du détail correspondent à la puissance côté roue ; le total mis en avant ajoute par-dessus la perte de transmission.
Quel CdA utiliser ? Environ 0,4 en position droite, 0,3 mains sur les cocottes, 0,25 en bas du cintre et 0,20 ou moins en position de contre-la-montre.
Le vent compte-t-il ? Oui : un vent de face augmente en pratique la vitesse de l'air dans le terme aérodynamique. Ce modèle de base suppose un air immobile.
