La resistencia al pavimento, el viento y la pendiente.

Las personas al pedalear se desplazan utilizando su propia energía para moverse. Esto implica exponerse a fuerzas externas que condicionan la velocidad y el esfuerzo al impulsarse. En términos generales, las personas en ciclos deben superar tres fuerzas: la resistencia al rodamiento, provocada por el estado del pavimento; la resistencia aerodinámica, provocada por el viento; y la gravedad, provocada por las diferencias de pendiente. Al diseñar infraestructura para ciclos, uno de los objetivos de quien diseña es reducir estas impedancias al mínimo posible, evitando una pérdida de energía innecesaria.
Las principales causas para la pérdida de energía son:

• Pérdidas por fricción en la propia bicicleta.
• Resistencia superficial, provocada por el pavimento.
• Resistencia aerodinámica ante el viento en contra.
• Pérdidas por vibración, en el marco, el sillín y los neumáticos.
• Frenado y aceleración.
• La gravedad, al enfrentarse a una pendiente.

Sobre estas causas, en el diseño se tendrá control sobre algunas de ellas. Si bien la primera es propia del vehículo, las demás dependen, en mayor o menor medida, del diseño de la infraestructura. La figura 1 expone las distintas formas de resistencia, en relación a la energía que requiere una persona en bicicleta para alcanzar una cierta velocidad, entre las que destacan el roce, el viento y la pendiente (CROW,2011).

La calidad del pavimento es la principal causa de resistencia al rodamiento y pérdida de energía por vibración, por lo cual es importante poner atención al tratamiento de las superficies y su homogeneidad, para facilitar una experiencia cómoda, segura y eficiente para quienes se mueven en ciclos. El viento, por su parte, afecta al ciclista de forma frontal o lateral. En el primer caso, requiere un esfuerzo adicional para alcanzar la velocidad deseada y, en el segundo caso, puede afectar la estabilidad del ciclista y exponerlo a perder el equilibrio. Por último, la pendiente implica un esfuerzo adicional que se ve exacerbado por la longitud del desnivel. En distancias cortas, una pendiente mayor es tolerable, pero ese esfuerzo no puede sostenerse en trayectos largos para todo tipo de personas.
El gráfico 2 muestra la relación entre la pendiente y el viento, definiendo umbrales aceptables para la mayoría de quienes se desplazan en ciclos. En condiciones normales, sin viento, una pendiente de 7-8% será aceptable por la mayoría hasta un metro de distancia. Esto es lo que normalmente se encuentra en rampas de acceso a paraderos, por ejemplo. Sobre el metro de distancia, la tolerancia disminuye progresivamente. Así, para dos metros de longitud, se recomienda una pendiente inferior a 5% y para distancias que superen los 4 metros, se recomienda una pendiente inferior al 2%. Estos umbrales pueden variar en función del viento, aumentando o disminuyendo la tolerancia al desnivel (CROW, 2016). Respecto a esto último, la Unión Europea (2019) recomienda: no superar los 4 km para una pendiente del 4%, un máximo de 2 km para pendientes del 5%, no más de 240 m para pendientes de 6% y un máximo de 30 m para pendientes de 10%.

La tarea de quien diseña la infraestructura ciclista es facilitar la circulación de personas en ciclos, minimizando las resistencias producto del roce, viento y pendiente, además de otros factores que pueden afectar la continuidad y seguridad en el movimiento. Así, tanto el trazado de las rutas, como el diseño geométrico de las secciones y la regulación operacional de las intersecciones, juegan un rol clave en evitar detenciones innecesarias y favorecer una circulación fluida que ofrezca una experiencia placentera y eficiente al moverse en bicicleta, u otros ciclos.

Referencias