Como calcular o seu CdA sem túnel de vento? Um medidor de potência e um trecho de ida e volta resolvem

Mesmo trecho plano, mesma pessoa, os mesmos 200 W. Na ida, com vento contra de 2 m/s, jogando potência média e velocidade média na fórmula, o CdA sai 0.371; na volta, com vento a favor, sai 0.172. O CdA real dessa pessoa é 0.25.

Esses números eu simulei no motor, mas na estrada de verdade acontece exatamente a mesma coisa. Um túnel de vento mede o arrasto diretamente, só que o preço de uma hora e o tempo envolvido não cabem no bolso de todo mundo; o que a maioria tem é um medidor de potência e uma estrada onde costuma pedalar. Este artigo mostra como chegar a um CdA confiável só com essas duas coisas.

Por que o cálculo mais intuitivo não basta?

No plano e em velocidade constante, a potência que você coloca no pedal, descontada a perda na transmissão, é consumida por duas coisas: empurrar o ar e o atrito entre pneus e chão. Escrito como fórmula:

Potência × eficiência da transmissão = (½ × densidade do ar × CdA × velocidade² + coeficiente de resistência ao rolamento × peso × g) × velocidade

Potência, velocidade e peso você sabe; a densidade do ar sai da temperatura e da altitude; a resistência ao rolamento dá para estimar pelo modelo do pneu. A única incógnita que sobra é o CdA. É exatamente isso que faz a segunda conta da calculadora de CdA.

O problema está nas três condições: "plano, velocidade constante, sem vento". Na estrada real, um pouquinho de inclinação, uma rajada, uma freada, tudo isso a fórmula conta como parte da resistência do ar. O vento pesa mais que tudo, porque a resistência do ar depende da sua velocidade em relação ao ar, enquanto o ciclocomputador registra a sua velocidade em relação ao chão.

A primeira reação de muita gente é: "então pedalo uma vez em cada sentido e tiro a média dos dois números". Feito assim, o resultado ainda fica 8% acima. O motivo é que no trecho contra o vento você anda devagar e passa mais tempo, e no trecho a favor anda rápido e passa menos tempo; os dois trechos nunca pesaram igual no tempo total, e a média simples trata os dois como iguais. Quando a energia da ida e volta inteira entra numa conta só, o erro cai para menos de 1%.

Essa ideia de "fazer a conta com tudo junto", levada um passo adiante, é o método da elevação virtual.

O que é o método da elevação virtual?

O método da elevação virtual (virtual elevation, também chamado de Chung method) foi proposto por Robert Chung no começo dos anos 2000. Ele inverte a pergunta: se eu supuser um CdA, qual "deveria" ser a inclinação da estrada em cada segundo deste pedal?

Com a potência e a velocidade de cada segundo, você desconta a resistência do ar, a resistência ao rolamento e as acelerações, e a potência que sobra só pode ter ido para subir; se sobra, é subida, se falta, é descida. Somando ao longo da distância a inclinação calculada em cada segundo, você obtém uma "curva de altitude virtual".

O ponto-chave é este: se você pedalou um circuito, ou o mesmo trecho de ida e volta, a altitude real do início e do fim é a mesma. Com o CdA certo, a elevação virtual volta à mesma altura em cada volta; com um CdA pequeno demais, a resistência do ar calculada não basta, a potência excedente é tratada como subida e a curva fica mais alta a cada volta; com um CdA grande demais, a curva fica mais baixa a cada volta.

Então o que você precisa fazer é simples: ajustar o CdA até a elevação virtual voltar ao ponto de partida em cada volta, e esse número é o seu CdA. O vento da ida e o da volta se anulam, a inclinação se anula porque cada volta termina onde começou, e as acelerações já estão escritas na fórmula. A função Aerolab do software livre Golden Cheetah funciona com esse princípio, e você mesmo arrasta um controle deslizante até as curvas se alinharem.

Como pedalar no teste?

Com o método certo, o que decide o resultado é a qualidade dos dados. Eu me preparo assim:

1. Escolha a estrada. Um trecho de 1 a 3 quilômetros, com pouco trânsito, sem semáforo e sem precisar frear, onde dê para dar voltas ou fazer o retorno nas duas pontas. Um pouco de sobe e desce não tem problema, a elevação virtual já lida com inclinação; o que não pode é parar.
2. Escolha o horário. De manhã cedo o vento costuma ser mais fraco. Não precisa ser vento zero, mas ele não pode ficar aumentando e diminuindo: rajadas impedem que ida e volta se anulem por completo.
3. Calibre o medidor de potência. Faça o zero (zero offset) antes de sair. É o passo mais fácil de esquecer, e mais abaixo explico o quanto ele importa.
4. Como pedalar. Faça o mesmo trecho de 4 a 6 vezes, na mesma posição da prova, sem pegar vácuo em nenhum momento; mãos no clip-on o tempo todo, só saia da posição para fazer o retorno. Mantenha a potência estável, mas pode pedalar de propósito em duas velocidades diferentes, e o motivo também está mais abaixo.
5. Gravação. Configure o ciclocomputador para gravar a cada segundo e, ao terminar, pese o conjunto inteiro: você, a bike, as caramanholas e tudo o que estiver vestindo.

O que desvia o número?

Mesmo pedalando tudo certo, três coisas ainda desviam o CdA calculado, e pelo resultado você não consegue ver para que lado ele foi.

Resistência ao rolamento errada. O coeficiente de resistência ao rolamento da fórmula é um palpite: pneu de competição em piso bom fica em torno de 0.004, pneu de treino em torno de 0.005. A 37 km/h, errar esse coeficiente em 0.001 muda o CdA em 0.012, cerca de 5%. Pedalando numa velocidade só, não dá para separar os dois: na mesma velocidade, resistência do ar e resistência ao rolamento aparecem como uma conta só. Faça algumas passagens em cada uma de duas velocidades diferentes; se a resistência ao rolamento estiver errada, as passagens rápidas e as lentas dão CdA diferentes, e aí você ajusta a resistência ao rolamento até os dois grupos baterem. Só assim os dois coeficientes se separam.

Medidor de potência descalibrado. Se o medidor de potência marca 2% a mais, o CdA calculado sai 2.4% mais alto. O medidor deriva quando a temperatura muda bastante, então fazer o zero antes de sair e de novo no meio do teste, se a temperatura mudar, vale mais do que qualquer truque de cálculo.

Posição diferente da prova. No teste você está descansado e concentrado, e a posição fica mais baixa do que no fim da prova. O número que sai é o da sua "melhor posição"; se você aguenta essa posição na prova é outra questão, que expliquei em Como ajustar a posição aero?.

Um teste só, ou calcular em todo pedal?

Fazendo um teste caprichado pelo método acima, você consegue um número muito bom, mas ele só representa aquele dia, aquele equipamento e aquela posição. Trocou de capacete, mexeu no clip-on: precisa testar de novo.

O AeroPacer entrega essa tarefa aos pedais do dia a dia: depois de vincular o ciclocomputador, em cada pedal ao ar livre com potência o sistema escolhe sozinho os trechos planos, constantes e sem vácuo, estima um CdA, corrige o vento com o clima hora a hora daquele dia e depois combina muitos pedais numa conta só. Um pedal isolado não tem a qualidade de um teste dedicado, mas depois de uma dúzia ou mais o número fica mais estável do que o de qualquer teste avulso. Quais pedais dão para calcular está em Depois de vincular o ciclocomputador, quais pedais dão um CdA?.

Voltando aos números do começo. 0.371 e 0.172 saíram da mesma pessoa, no mesmo dia, com os mesmos 200 W; a única diferença é ter levado o vento em conta ou não. A parte difícil de calcular o CdA sempre esteve nos dados, a fórmula em si é simples.

Leia também: O que é CdA? explica por que esse número importa; Quantos segundos economiza trocar o equipamento? mostra como usar o número calculado para tomar decisões.