Peste un miliard de biciclete există în lume, iar motivele sunt clare. Pedalatul poate fi de cel puțin patru ori mai eficient energetic decât mersul pe jos. Ba chiar, este de opt ori mai eficient decât alergatul, o performanță uimitoare pentru o mașinărie atât de simplă.
Cifrele vorbesc de la sine.
Bicicleta, o masinarie simpla cu geniu ascuns
La prima vedere, bicicleta este „o mașinărie minunat de simplă”. Are „două roți (de unde și „bi-cicleta”), pedale care transferă puterea printr-un lanț la roata din spate și viteze care ne permit să ne reglăm efortul”. Dar simplitatea ei maschează o inginerie ce completează perfect fiziologia umană. Când mergem sau alergăm, lucrurile stau puțin diferit. Practic, „cădem înainte într-o manieră controlată, prinzându-ne cu fiecare pas”. Picioarele noastre trebuie să se balanseze în arcuri largi, ridicând membrele grele împotriva gravitației la fiecare pas. „Această mișcare de balansare singură consumă multă energie. Imaginați-vă: cât de obositor ar fi să vă balansați continuu brațele timp de o oră?”
Pe bicicletă, mișcarea picioarelor este mult mai mică, circulară. „În loc să vă balansați întreaga greutate a piciorului cu fiecare pas, pur și simplu vă rotiți coapsele și gambele printr-un ciclu compact de pedalare. Economiile de energie sunt imediat vizibile.” E drept că nu ne gândim la asta în fiecare zi, dar corpul nostru simte diferența.
De ce mersul pe jos iroseste energie
Adevăratele câștiguri de eficiență vin din modul în care bicicletele transferă puterea umană în mișcare înainte. Când mergi sau alergi, „fiecare pas implică o mini-coliziune cu solul. O poți auzi ca pe pocnetul pantofului tău pe drum și o poți simți ca pe vibrații care îți străbat corpul. Aceasta este energie care se pierde, literalmente disipată sub formă de sunet și căldură după ce a fost trimisă prin mușchii și articulațiile tale.”
Mersul și alergatul implică, si, o altă sursă de ineficiență. „Cu fiecare pas, de fapt te frânezi ușor înainte de a te propulsa înainte. Pe măsură ce piciorul tău aterizează în fața corpului tău, creează o forță înapoi care te încetinește momentan. Mușchii tăi trebuie apoi să lucreze mult mai mult pentru a depăși această frânare autoimpusă și a te accelera din nou înainte.” Numai că bicicletele rezolvă aceste probleme folosind una dintre cele mai mari invenții ale lumii – roțile. „În loc de o coliziune, obții un contact de rulare – fiecare parte a anvelopei „sărută” ușor suprafața drumului înainte de a se ridica. Nu se pierde energie prin impact.” Și pentru că roata se rotește lin, forța acționează perfect vertical pe sol, fără acțiune de frânare stop-start. Forța de la pedalare se traduce direct în mișcare înainte. Cum vine asta? E simplu, roata face treaba.
Muschii si vitezele bicicletei
Dar bicicletele ajută și mușchii noștri să lucreze la capacitate maximă. „Mușchii umani au o limitare fundamentală: cu cât se contractă mai repede, cu atât devin mai slabi și consumă mai multă energie.” Aceasta este „faimoasa relație forță-viteză a mușchilor”. Și „de aceea sprintul se simte mult mai greu decât joggingul sau mersul pe jos – mușchii tăi lucrează aproape de limita lor de viteză, devenind mai puțin eficienți cu fiecare pas.”
Vitezele bicicletei rezolvă această problemă. Pe măsură ce mergi mai repede, poți schimba într-o treaptă superioară, astfel încât mușchii tăi să nu fie nevoiți să lucreze mai repede în timp ce bicicleta accelerează. „Mușchii tăi pot rămâne în zona lor optimă atât pentru producerea forței, cât și pentru costul energetic. Este ca și cum ai avea un asistent personal care îți ajustează continuu sarcina de lucru pentru a te menține în zona de performanță maximă.”
Cand bicicleta nu e cea mai buna alegere
E drept, bicicletele nu sunt întotdeauna superioare. Pe dealuri foarte abrupte, cu o înclinație de peste aproximativ 15 procente (ceea ce înseamnă că urci 1,5 metri la fiecare 10 metri de distanță), „picioarele tale se luptă să genereze suficientă forță prin mișcarea circulară de pedalare pentru a te ridica pe tine și bicicleta pe deal”. Putem produce mai multă forță împingând picioarele drept înainte, așa că „mersul pe jos (sau cățăratul) devine mai eficient”. Să fim serioși, „chiar dacă ar fi construite drumuri, nu am pedala pe Muntele Everest”.
Situația este diferită la coborâre. În timp ce mersul pe bicicletă la vale devine progresiv mai ușor (ajungând în cele din urmă să nu necesite deloc energie), mersul pe jos pe pante abrupte devine de fapt mai greu. Odată ce înclinația depășește aproximativ 10 procente (adică scade cu un metru la fiecare zece metri de distanță), „fiecare pas la vale creează impacturi puternice care irosesc energie și stresează articulațiile. Mersul și alergatul la vale nu sunt întotdeauna atât de ușoare pe cât ne-am aștepta.”
Cifrele vorbesc de la sine: pedalatul este de cel puțin patru ori mai eficient energetic decât mersul pe jos și de opt ori mai eficient decât alergatul. Această eficiență provine din minimizarea a trei mari consumuri de energie: mișcarea membrelor, impactul cu solul și limitările vitezei musculare. Așadar, data viitoare când treci fără efort pe lângă pietoni în drumul tău matinal cu bicicleta, ia un moment să apreciezi opera de artă biomecanică de sub tine. „Bicicleta ta nu este doar un dispozitiv de transport, ci o mașinărie perfect evoluată care funcționează în parteneriat cu fiziologia ta, transformând puterea brută a mușchilor tăi în mișcare eficientă.”
