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¿Dónde reducir peso en una bicicleta? La importancia de unas ruedas ligeras

El peso de la bicicleta es una de las obsesiones más recurrentes de todo Mountain Biker que se precie. Todos queremos la bicicleta más ligera, pero muy pocos conocemos realmente dónde es más efectivo rebajar el peso en lo que a componentes se refiere. Una de las frases más escuchadas en este mundillo es que "el peso de las partes móviles de la bicicleta es el que más se nota", aunque a efectos prácticos esta afirmación es errónea y lo cierto es que donde más lo notaremos es montando un juego de ruedas más ligeras para nuestra bicicleta.
La importancia de unas ruedas ligeras

Otra de las frases más comunes que podemos escuchar en el mundillo del Mountain Bike es la afirmación de que cada gramo menos en las ruedas vale por dos en el resto de la bicicleta. Aunque no es así exactamente, se acerca bastante a la realidad y podríamos decir que realmente el conjunto de unas ruedas de bicicleta (cubierta-cámara-llanta) son los componentes más importantes a la hora de aligerar peso y notar más beneficios rodando con ellos. Hay que tener claro que la disminución de peso solamente se nota en el perímetro más exterior de la rueda, por lo que el peso de los radios, el cierre o el buje de una rueda no afectará en gran medida a su rendimiento (siempre hablando de rendimiento por peso, no por funcionalidad).

El giro de una rueda en el mundo de la Física viene definido como el momento angular L alrededor del eje de giro, y su fórmula matemática es L = I * w, donde I es el momento de inercia másico de la rueda y w es la velocidad angular de rotación. También podemos obtener este movimiento mediante el cálculo de la energía cinética, que en este caso tendría la fórmula matemática Ec = 1/2 I * (w)^2, obteniendo las mismas conclusiones.

Calcularemos la energía cinética de una hipotética rueda, para poder valorar luego los resultados. La energía cinética total de un sólido rígido en rotación puede descomponerse como suma de la energía cinética de translación (asociada al desplazamiento del centro de masa del cuerpo a través del espacio) y la energía cinética de rotación (asociada al movimiento de rotación con cierta velocidad angular). La expresión matemática para la energía cinética es:

(http://www.todomountainbike.es/images/articles/2011/formulacinetica.jpg)

Veamos el primer ejemplo. Calcularemos la energía cinética de una hipotética rueda, simplificando su distribución de masa. De este modo, nos quedará un radio expresado en metros de R=0.33 y una masa de m=1.3 kg, que es la suma del peso de la llanta (500 gr.) + la cubierta (650 gr.) + otros (150 gr. de las cabecillas de los radios, cámara, líquido sellante, etc…).

Los radios, el cierre y los bujes no los añadimos al peso de la masa, pues supuestamente son despreciables. De todos modos, expertos y personas dadas a este tema pueden aportar su opinión y resultados sin ningún problema. Y dejo claro que no soy ningún experto en la materia y puedo equivocarme como el que más. Veamos el cálculo de la energía cinética.

Si el ciclista va a 25 km/h (6.94 m/s) obtenemos:

    Energía de Translación = 1/2*m*v^2 = 0.5*1.3*(6.94)^2 = 31.3 J
    Energía de Rotación = 1/2*m*R^2*w^2 = 1/2*m*v^2 = 31.3 J

De estos resultados podemos deducir que la energía cinética de una rueda se reparte a partes iguales entre la de rotación y la de translación. Es decir, la rueda porta el doble de energía que cualquier otra pieza de la bicicleta suspendida y con la misma masa (por ejemplo, un cuadro de bicicleta que pese 1.3 Kg).
El momento de inercia: la clave de una rueda ligera

Como hemos dicho antes, la energía cinética total es la suma de ambas energías (translación y rotación). Teniendo como resultado una energía cinética total de 62,6 J, podríamos hallar el momento de inercia mediante la conversión de la fórmula matemática Ec = 1/2 I * (w)^2, aunque realmente no es necesario para valorar los resultados.

El momento de inercia másico I es la clave técnica del éxito de unas ruedas y de una mejor eficiencia al rodar sobre la bicicleta. Hay que conseguir que la rueda sea lo más ligera posible para obtener un reducido momento de inercia, y ésto se logra controlando la masa más exterior de la rueda para que las aceleraciones y las frenadas sean más cortas y contundentes.

Resumiendo, la clave de montar unas buenas ruedas pasa por elegir unas cubiertas lo más ligeras posibles, junto con unas cámaras ultraligeras u optar por sistema Tubeless, en primer lugar. Y en segundo lugar, elegir una llanta lo más ligera posible, no preocupándonos demasiado por el peso de los radios, cierre o el buje de la rueda, ya que afectan de manera menos significativa al momento de inercia de la rueda al estar en la parte más interior de la circunferencia.

Cuando aceleramos en la salida de una curva o en el principio de un llano, el cambio cinético en la rueda es el que más energía consume y es la clave para que en esa salida rápida podamos dejar a nuestros perseguidores clavados detrás nuestro. Reducir la masa de la rueda es aligerar la llanta, la cubierta, la cámara o incluso prescindir del líquido antipinchazos, para obtener el menor momento de inercia posible y beneficiarnos así de una ventaja que puede significar una victoria bien merecida.

al tener menor momento de inercia, tambien se frenara antes un rueda canija que una gorda, por lo que pienso que es verdad que una rueda canija acelera antes, pero tendras que dar mas pedales que con una rueda gorda, ya que la gorda "mantiene" mejor la inercia (este es el secreto de las 29er). Que hable un ingeniero titulado que yo tengo el cerebro licuao de tanta viga.

Pd: si no se entiende es porque es mi primer mensaje en un smartphone

Pero que mantenga la inercia no ayda a dar menos pedales! Solo ayudaria a ser mas constante en la v radial
Una de las ventajas puede ser un menor coef de rodadura, pero ni idea! Lo mismo tiene mas! En piedras seguro q menos!

Hay q tener en cuenta el rendimiento a ls hora de convertir las calorias (alimento) en trabajo, no?
O las has tenido n cuenta!?

Toda la teoria tecnologica esta muuuuy bien, pero...
si pongo unas ruedas ligeritas...
¿que ocurre al pasar por los piedrolos gordos?
Otra opcion es rascarse hasta el fondo de los bolsillos, o pedir un credito, o renunciar a las birras y comprar material de primerisima calidad. :P

Yo creo que la mejor solución es entrenar hasta que te den igual
los pesos de las ruedas, más barato y sano que eso no habrá nada. x)

Ponerle unas como las mias o comprarselas "astreno" al CASCO-NATA, veras que risa te da...

Lo que yo digo, la variable G