Calculadora de velocidad en bicicleta

30 km en 1 hora y 12 minutos son una media de 25,0 km/h

La velocidad media en bicicleta es la distancia recorrida dividida entre el tiempo empleado. Si haces 30 km en 1 hora y 12 minutos, es decir, 1,2 horas, tu media es 30 ÷ 1,2 = 25,0 km/h, o lo que es lo mismo, 2 minutos y 24 segundos por kilómetro. Con la misma fórmula al revés, distancia ÷ velocidad da el tiempo y velocidad × tiempo da la distancia. En la calculadora de arriba eliges cuál de los tres valores buscas y solo hay que rellenar los otros dos.

La velocidad, por sí sola, no dice cuánto cuesta mantenerla. Si añades tu peso, el de la bicicleta, la postura, la superficie, la pendiente y el viento, la calculadora muestra la potencia de pedaleo necesaria, repartida entre resistencia del aire, rodadura, subida y pérdidas de transmisión, junto con una estimación de las calorías. Un ciclista de 70 kg con una bici de 10 kg, con las manos en las manetas, por asfalto llano y sin viento, necesita unos 99 W para ir a 25 km/h. Si tienes potenciómetro, introduce su lectura en «Velocidad según potencia» para ver qué media te da en las condiciones de hoy, y en la sección de desarrollos comprueba con qué marcha y a qué cadencia sale esa velocidad.

Para qué sirve y cuándo usarlo

• Para calcular el trayecto al trabajo o a clase: 12 km a 18 km/h son 40 minutos. La media real de puerta a puerta, con semáforos incluidos, es más baja que la media en movimiento del ciclocomputador, así que conviene sacarla del tiempo que tardaste la última vez para que la próxima estimación sea más fiel.
• Para preparar una ruta larga: 100 km a una media de 25 km/h son 4 horas, pero en una subida del 3 % la misma potencia reduce la velocidad casi a la mitad. Con la tabla por pendientes puedes calcular cada tramo y fijar avituallamientos y hora de vuelta.
• Para elegir desarrollo: rodar a 25 km/h en llano con 50 × 17 pide solo 67 rpm, mientras que con 34 × 17 hay que ir a 99 rpm. Si sigues en la tabla de marchas la fila de tu cadencia habitual, verás qué combinación te encaja.
• Para interpretar el potenciómetro: saber que 150 W son 29,5 km/h en llano pero solo 21,1 km/h con 15 km/h de viento en contra permite comparar salidas teniendo en cuenta las condiciones de cada día.
• Si vas en bicicleta eléctrica: en la UE la asistencia del motor se corta antes de 25 km/h (véase «Errores frecuentes»). Ver de antemano cuánta potencia tendrás que poner tú por encima de esa velocidad ayuda a repartir batería y fuerzas.

Cómo se calcula

1. Elige qué calcular: velocidad media (con distancia y tiempo), tiempo (con distancia y velocidad), distancia (con tiempo y velocidad) o velocidad según potencia (con la potencia de pedaleo y, si quieres, la distancia). Todo se calcula en kilómetros y segundos, y solo se redondean los valores que ves en pantalla.
2. Las tres fórmulas: velocidad (km/h) = distancia (km) ÷ tiempo (h), tiempo = distancia ÷ velocidad y distancia = velocidad × tiempo. El tiempo por kilómetro es 3.600 ÷ velocidad, en segundos; m/s es km/h ÷ 3,6 y mph es km/h ÷ 1,609344.
3. Potencia necesaria: se aplica el modelo de potencia en ciclismo de carretera de Martin y colaboradores (1998). La potencia en la rueda = (resistencia del aire + rodadura + gravedad) × velocidad respecto al suelo. La resistencia del aire = ½ × densidad del aire 1,225 kg/m³ × CdA × (velocidad + viento en contra)², la rodadura = Crr × masa total × 9,80665 × cos θ y la gravedad = masa total × 9,80665 × sen θ, con θ = atan(pendiente % ÷ 100). La potencia de pedaleo es la potencia en la rueda dividida entre un rendimiento de transmisión del 97,6 %. Cada postura fija un CdA típico (área aerodinámica en m²) y cada superficie un Crr típico (coeficiente de resistencia a la rodadura). No se tienen en cuenta la inercia de las ruedas ni las aceleraciones y frenadas.
4. Velocidad según potencia: como la potencia crece con el cubo de la velocidad, la ecuación no se puede despejar directamente. La calculadora busca de forma numérica, entre 0 y 180 km/h, la velocidad a la que la potencia de pedaleo iguala tu objetivo. Si una bajada o un viento a favor fuerte te hace avanzar sin pedalear, la potencia necesaria aparece como 0 y en su lugar se muestra la velocidad que alcanzarías sin dar pedales.
5. Calorías: trabajo en los pedales (kJ) = potencia (W) × tiempo (s) ÷ 1000. El músculo humano rinde en torno al 24 % (18–26 %) y 1 kcal = 4,184 kJ, de modo que kJ ÷ 4,184 ÷ 0,24 ≈ kJ × 1,0. Dicho de otro modo, las kcal quemadas equivalen más o menos a los kJ de trabajo en los pedales. Como se trata de un rendimiento bruto, el valor es un total aproximado del recorrido que ya incluye el metabolismo en reposo.
6. Desarrollo y cadencia: relación = dientes del plato ÷ dientes del piñón, desarrollo (m) = relación × circunferencia de la rueda (mm) ÷ 1000, pulgadas de desarrollo = relación × circunferencia ÷ π ÷ 25,4 y velocidad (km/h) = cadencia (rpm) × desarrollo × 60 ÷ 1000. Las circunferencias proceden de la tabla de circunferencias de neumáticos de CatEye (2015); si una medida no figura, estímala con la fórmula ISO π × (diámetro de asiento del talón + 2 × ancho del neumático) y escríbela en el campo de entrada manual.

Condiciones de referencia: las tablas y ejemplos siguientes suponen un ciclista de 70 kg más 10 kg de bicicleta y carga, manos en las manetas, asfalto, llano y sin viento. Si cambias las condiciones en la calculadora, los valores cambian.

Velocidad media y potencia necesaria según distancia y tiempo

La potencia necesaria se dispara al subir la velocidad porque la que se gasta en vencer el aire crece con el cubo de la velocidad. Los 99 W que bastan a 25 km/h se convierten en 337 W a 40 km/h, 3,4 veces más, y el aire se lleva el 85 % de esa cifra. En cambio, a ritmo de desplazamiento urbano, entre 18 y 20 km/h, alrededor de 50 W son suficientes y se pueden mantener mucho tiempo.

Tabla de marchas: 50/34T × 11-28T, 90 rpm, 700×25C

Una tabla de marchas muestra la velocidad teórica de cada combinación con la misma cadencia. Esta corresponde al montaje más habitual en carretera: bielas compactas (50/34T) con casete 11-28T y cubiertas 700×25C (circunferencia de 2.105 mm), pedaleando a 90 rpm. La tabla de la calculadora se redibuja con el montaje que introduzcas y resalta la marcha que llevas.

La marcha más larga, 50 × 11 (relación 4,55), da 51,7 km/h a 90 rpm, y la más corta, 34 × 28 (relación 1,21), 13,8 km/h: 3,7 veces menos. Para rodar a 25 km/h en llano hacen falta unas 67 rpm con 50 × 17 o unas 87 rpm con 34 × 15, así que quien se siente cómodo entre 80 y 100 rpm suele cambiar uno o dos piñones hasta dar con su cadencia.

Los mismos 150 W con otra postura, superficie, pendiente o viento

Supongamos que mantienes 150 W constantes en el potenciómetro. Esta tabla recoge la velocidad media y el tiempo para 30 km cuando se cambia una sola condición respecto a la de referencia.

En llano, lo que marca la diferencia es la postura; en una subida del 6 % el aire pesa poco y la masa total cuenta más que ir acoplado. El viento entra en el cálculo con el cuadrado de la velocidad más el viento en contra, no con la velocidad respecto al suelo: un viento en contra de 15 km/h te quita unos 8 km/h, mientras que el mismo viento a favor solo te devuelve unos 10 km/h. Por eso una ruta de ida y vuelta con viento sale más lenta que en un día en calma.

Errores frecuentes

• Confundir la media en movimiento con la media total: la velocidad media de la mayoría de ciclocomputadores y aplicaciones descuenta el tiempo parado. Dividir entre el tiempo total, de la salida a la llegada, da una cifra más baja, y es la que hay que usar si tienes que llegar a una hora concreta.
• Poner el diámetro de la rueda en lugar de la circunferencia: el desarrollo y la velocidad dependen de la circunferencia, lo que avanza la rueda en una vuelta. Una rueda de 700C mide unos 2,1 m de circunferencia y solo 0,67 m de diámetro. Un error del 1 % en la circunferencia es un error del 1 % en la velocidad.
• Tomar las pulgadas de desarrollo por el desarrollo en metros: las pulgadas de desarrollo son una unidad tradicional que indica el diámetro de una rueda con los pedales montados directamente en el eje, como en un velocípedo antiguo, que avanzaría lo mismo. El desarrollo es la distancia recorrida por cada vuelta de biela, en metros. Ambos indican lo larga que es una marcha, pero sus cifras no coinciden.
• Confundir la cadencia con las vueltas de la rueda: la cadencia es el número de vueltas que dan las bielas por minuto. Las vueltas de la rueda son la cadencia multiplicada por la relación de transmisión.
• Introducir la pendiente en grados: la pendiente en % son los metros que se suben por cada 100 m en horizontal. Un 3 % equivale a unos 1,7° y un 10 % a unos 5,7°. La pendiente media que muestran las aplicaciones de rutas suaviza las rampas más duras, así que un puerto puede sentirse más exigente de lo que dice su cifra.
• Meter el viento lateral como viento en contra: la calculadora solo admite la componente del viento en tu dirección de marcha. Si no conoces el ángulo de un viento lateral, compara con el viento a 0.
• Olvidar el límite de asistencia de la bicicleta eléctrica: el Reglamento (UE) n.º 168/2013, artículo 2, apartado 2, letra h), deja fuera de la homologación de vehículos de categoría L a las bicicletas de pedaleo asistido con motor auxiliar de potencia nominal continua igual o inferior a 250 W, cuya asistencia se reduce progresivamente y se corta antes de que el vehículo alcance los 25 km/h y cuando se deja de pedalear. Por encima de esa velocidad pedaleas solo con tus fuerzas, así que la zona del velocímetro que supera la línea marcada hay que calcularla con la potencia que puedes poner tú.

Limitaciones y advertencias

• La potencia necesaria y la velocidad según potencia son valores de un modelo de marcha constante. No incluyen las arrancadas en semáforos, las curvas, ir a rueda de otro ciclista, la presión de los neumáticos, el firme mojado ni la ropa. Son habituales diferencias del 10–20 % con el potenciómetro.
• El CdA de cada postura y el Crr de cada superficie son valores típicos. Los 0,32 m² de la postura abajo son el punto medio de mediciones en túnel de viento (Nonweiler 1956: 0,311 m²; Barry y colaboradores 2015: 0,325 m²), y los valores de manetas 0,34, erguido 0,40, acoples 0,27 y MTB erguido 0,50 son supuestos fijados a partir de esa referencia. El asfalto con 0,005 es el extremo alto de las mediciones en rodillo de cubiertas de carretera de alta presión (0,0022–0,0050), y el hormigón 0,006, la grava 0,012 y la tierra 0,020 son supuestos. La complexión, la ropa, las ruedas y el casco pueden mover el CdA 0,05 m² o más en la misma postura, y el neumático y la presión pueden casi duplicar el Crr. Si conoces tus valores, elige «personalizado» en postura o superficie e introdúcelos.
• La densidad del aire está fijada en 1,225 kg/m³, el valor a nivel del mar y 15 °C. En altitud o con calor el aire es menos denso y la misma potencia da algo más de velocidad; con frío ocurre lo contrario.
• Las calorías son una estimación aproximada con un rendimiento muscular del 24 % y son un total aproximado del recorrido (el rendimiento bruto incluye el metabolismo en reposo) y no consideran el calor perdido por el viento o el frío. Úsalas para comparar salidas, no como base de una dieta o un plan para perder peso.
• Las velocidades de la tabla de marchas son teóricas. Las combinaciones con la cadena muy cruzada (plato grande con piñón grande, pequeño con pequeño) desgastan la transmisión y pierden más potencia, por lo que en la práctica se evitan.
• Los datos que introduces no se envían a ningún servidor; solo se añaden a la dirección cuando copias el enlace. No manipules la calculadora mientras circulas: detente en un lugar seguro antes de cambiar nada.

Fuentes

• 01Martin JC, Milliken DL, Cobb JE, McFadden KL, Coggan AR. Validation of a Mathematical Model for Road Cycling Power. J Appl Biomech 14(3):276–291, 1998Modelo de potencia con resistencia del aire, rodadura, gravedad y pérdidas de transmisión; error típico frente a la potencia medida de 2,7 W (PMID 28121252)
• 02Malizia F, Blocken B. Bicycle aerodynamics: History, state-of-the-art and future perspectives. J Wind Eng Ind Aerodyn 200:104134, 2020Tabla 2, mediciones en túnel de viento con manos abajo (Nonweiler 1956 A 0,334 m², k 0,571; Barry et al. 2015 A 0,472 m², k 0,422; CdA 0,31–0,33 m²); tabla 1, coeficiente de rodadura (Wilson 2004 media 0,008; Bourlet 1894 carretera 0,009, pista 0,004); Kyle 1989, acoples con reducción del 13,7–15,5 %
• 03CatEye: Tire Circumference Chart (2015-11-06, PDF)700×23C 2.096 mm, 25C 2.105, 28C 2.136, 32C 2.155, 38C 2.180, 29×2,1 2.288, 27,5×2,1 2.148, 26×1,95 2.050, 20×1,75 1.515, 16×1,5 1.185 mm
• 04Reglamento (UE) n.º 168/2013 relativo a la homologación de los vehículos de dos o tres ruedas y los cuatriciclos, y a la vigilancia del mercado de dichos vehículos — EUR-LexArtículo 2, apartado 2, letra h): bicicletas de pedaleo asistido con motor auxiliar de 250 W o menos y asistencia cortada antes de 25 km/h y al dejar de pedalear, excluidas del ámbito de aplicación
• 05ISO 2533:1975 Standard AtmosphereDensidad del aire a nivel del mar y 15 °C: 1,225 kg/m³
• 06Rolling resistance — rolling resistance coefficient examplesCrr de cubiertas de bicicleta de alta presión medido en rodillo: 0,0022–0,0050 (cita datos de biketechreview)
• 07Bicycle performance — energy efficiency, drivetrainRendimiento muscular del 18–26 %, pérdidas de la transmisión por cadena del 1–7 % (cita Wilson & Papadopoulos, Bicycling Science)
• 08Crouch TN, Burton D, LaBry ZA, Blair KB. Riding against the wind: a review of competition cycling aerodynamics. Sports Engineering 20:81–110, 2017Tabla 4, áreas de arrastre medidas en túnel de viento: posición erguida (potencia y manetas) 0,27–0,36 m², agarre bajo 0,24–0,33 m², contrarreloj 0,21–0,30 m²; el agarre bajo reduce el arrastre un 15–20 %
• 09TrainingPeaks: Predicting and Measuring KilojoulesEl rendimiento del ciclista es del 20–25 %, así que los kJ en los pedales y las kcal gastadas van casi 1:1

Preguntas frecuentes

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