Imaginez commencer à pédaler du départ de l’étape 17 de le Tour de France de cette année.
Tout d’abord, vous parcourrez environ 112 km avec une augmentation progressive de l’altitude d’environ 400 mètres (1 300 pieds).
Mais il faut encore passer à la partie amusante : le Hautes Pyrénées montagnes. Dans les prochains 40 miles (64 km), vous devriez gravir trois sommets montagneux avec une forte élévation d’un mile (1,6 km) d’altitude.
Le plus beau jour de ma vie, je ne serai peut-être même pas en mesure de terminer la 17e étape, et encore moins de le faire dans quelque chose de loin des cinq heures qu’il faudra au vainqueur pour terminer la course. Et l’étape 17 n’est qu’une des 21 étapes qui doivent être complétées au cours des 23 jours de la tournée.
je suis physicien du sport, et j’ai modélisé le Tour de France pendant près de deux décennies en utilisant des données de terrain – comme celle que j’ai décrite pour la phase 17 – et les lois de la physique. Mais je n’arrive toujours pas à comprendre les aptitudes physiques nécessaires pour terminer la course cycliste la plus célèbre au monde.
Seuls quelques humains d’élite sont capables de terminer une étape du Tour de France en un temps mesuré en heures plutôt qu’en jours. La raison pour laquelle ils sont capables de faire ce dont le reste d’entre nous ne peut que rêver est que ces athlètes peuvent produire d’énormes quantités de puissance.
La puissance est la vitesse à laquelle les cyclistes brûlent de l’énergie, et l’énergie qu’ils brûlent provient de la nourriture qu’ils mangent. Et sur le parcours du Tour de France, le cycliste vainqueur brûlera l’équivalent d’environ 210 Big Mac.
Le vélo est un jeu de watts
Pour effectuer un mouvement sur un vélo, un coureur du Tour de France transfère l’énergie de ses muscles, à travers le vélo, et aux roues qui repoussent le sol. Plus un cycliste peut libérer de l’énergie rapidement, plus la puissance est grande.
Ce taux de transfert d’énergie est souvent mesuré en watts. Les coureurs du Tour de France sont capables de générer d’énormes quantités d’énergie pendant des périodes incroyablement longues que la plupart des gens.
Pendant environ 20 minutes, un cycliste récréatif en forme peut constamment sortir de 250 watts à 300 watts. Les cyclistes du Tour de France peuvent produire plus de 400 watts pour la même période de temps. Ces professionnels sont même capables de atteignant 1 000 watts pendant de courtes périodes sur une pente raide – à peu près assez de puissance courir four micro-onde.
Mais toute l’énergie qu’un cycliste du Tour de France met dans son vélo n’est pas tournée vers l’avant. Les cyclistes luttent contre la résistance de l’air et les pertes par friction entre les roues et la route. Ils sont aidés par la gravité dans la descente, mais doivent lutter contre la gravité lors de la montée.
J’intègre toute la physique associée à la puissance du cycliste, ainsi que les effets de la gravité, de la résistance de l’air et de la friction dans mon modèle. En utilisant tout cela, j’estime qu’un vainqueur typique du Tour de France devrait fournir une moyenne d’environ 325 watts sur environ 80 heures de course. N’oubliez pas que la plupart des cyclistes récréatifs seraient heureux s’ils pouvaient produire 300 watts pendant seulement 20 minutes !
Transformez la nourriture en miles
Alors d’où ces cyclistes tirent-ils toute cette énergie ? La nourriture, bien sûr !
Mais vos muscles, comme toute machine, ne peuvent pas convertir 100% de l’énergie alimentaire directement en énergie produite – les muscles peuvent être n’importe où entre 2% efficace lorsqu’il est utilisé pour des activités telles que la natation et 40% efficace dans le cœur.
Dans mon modèle, j’utilise une efficacité moyenne de 20%. Connaissant cette efficacité et la production d’énergie nécessaire pour gagner le Tour de France, je peux alors estimer la quantité de nourriture dont le cycliste vainqueur a besoin.
Les meilleurs cyclistes du Tour de France qui terminent les 21 étapes brûlent environ 120 000 calories pendant la course, soit une moyenne de près de 6 000 calories par étape. Dans certaines des étapes de montagne les plus difficiles, comme l’étape 17 de cette année, les coureurs brûleront près de 8 000 calories.
Pour compenser ces énormes pertes d’énergie, les cyclistes mangent de délicieuses friandises telles que sandwichs à la confiture, barres énergétiques et « gelées » savoureuses pour qu’ils ne gaspillent pas d’énergie en mâchant.
Le gagnant de l’année dernière, Tadej Pogacar, ne pèse que 146 livres. Les cyclistes du Tour de France n’ont pas beaucoup de graisse à brûler pour l’énergie. Ils doivent continuer à mettre de l’énergie alimentaire dans leur corps afin qu’ils puissent produire de l’énergie à un rythme surhumain.
Alors cette année, alors que vous regardez une étape du Tour de France, remarquez combien de fois les cyclistes mangent – maintenant vous connaissez la raison de toute cette collation.
Cet article a été initialement publié le La conversation de Jean-Eric Goff à Université de Lynchbourg. Lis le article original ici.
