Enquête : Les Watts dans le cyclisme, Watts the fuck ?

Il y a quelques années, nous assistions à l'arrivée de la team Sky avec sa stratégie bien huilée de train des montagnes visant à asphyxier les adversaires à petit feu. Qui ne se souvient pas des coureurs en tunique noire les yeux rivés sur leurs compteurs ? Outre l'aspect purement tactique, la stratégie portait sur le développement d'une puissance de pédalage pendant un temps donné. C'est à ce moment précis que le grand public commençait à entendre parler de l'unité de mesure en cyclisme : les watts. Mais qu'est-ce réellement ? Comment sont-ils calculés ? Comment sont-ils utilisés dans le cyclisme moderne ? On vous apporte des réponses.

Albert Einstein, Newton ou Archimède se retourneraient dans leurs tombes s'ils venaient à lire cet article. En effet, nous n'avons pas pour vocation à vous enseigner la physique (on n'arriverait d'ailleurs difficilement à inventer l'eau tiède par moment) mais bel et bien de rendre les "watts" compréhensibles au plus grand nombre. Du moins, en comprendre le mécanisme. VéloFuté vous "vulgarise" le sujet et vous embarque dans un article WTF.

Qu'est-ce que les Watts ?

Partons de la définition des watts : lorsque vous pédalez, vous développez une puissance, au sens physique du terme. La puissance en watts est le produit de la force (F) donnée sur les pédales par la vitesse de rotation (VR) des manivelles. Soit Watts = F x VR. Par conséquent, pour gagner en watts, on peut augmenter la force (ou le braquet) ou augmenter la cadence de pédalage. CQFD.

Rajoutons que le watt est une unité de mesure qui quantifie une puissance, un flux énergétique et un flux thermique. Un watt est l’équivalent du transfert d’une énergie en joule pendant une seconde. Comme le précise l'excellent site 3bike, "on peut aussi parler d’une autre unité de mesure pour la puissance avec les chevaux vapeurs, qui sont utilisés pour les véhicules à moteur. Un cheval vapeur est l’équivalent de 736 watts, une puissance très élevée pour un cycliste".

Mais ce n'est pas tout, lorsqu'on veut calculer avec plus de précision la puissance développée totale, il faut tenir compte également de l'environnement autour du cycliste. L'air, les frottements, et si la route est pentue.. ou pas.

Alors, comment on les calcule ces watts ?

La puissance brute n'est pas suffisante pour mesurer la performance. "Il est plus censé de rapporter la puissance fournie au poids de l'athlète et à son coefficient de pénétration de l'air," précise 3bike.

La puissance totale se résume à la formule suivante :

Watts = W(a) + W(f) + W(p)

Soit les résistances liées à l'air W(a), aux frottements W(f) et à la pente W(f)

Exemple: Poids total = 80kg soit un cycliste qui pèse 70kg avec un vélo de 10kg (vous allez vous moquer, il est lourd c'est vrai, mais c'est plus facile pour calculer !) Vitesse = 15km/h soit 15000/3600 (nombre de seconde dans une heure) = 4.16m/s Pente = 10%

W(a)=0.5*1.2*0.4*(4.16)3 = 17 Watts ( le poids du cycliste n'influence pas la résistance de l'air) W(f)=0.01*80*9.81*4.16 = 33 Watts W(p)=4.16*80*9.81*10% = 327 Watts (l'essentiel de la puissance à fournir est due à la pente)

W = 17+33+327 = 377 Watts

Voici donc la formule pour calculer la vitesse à l'instant T.

Les gains marginaux sur le poids d'un coureur, le poids du matériel, les efforts d'aérodynamisme (plus de pénétration dans l'air) et le frottement du matériel ont un impact important. Les watts seuls ne permettent pas d'analyser la performance générale. En effet, un coureur plus lourd développe plus de watts sur le plat qu'un coureur plus léger. Ils arrivent pourtant au même instant sur la ligne d'arrivée, et sont fatigués de la même façon.

Comment calculer son W/kg ?

Pour déterminer son W/kg (nouvelle analyse à la mode également), on s'attarde sur la masse du coureur et sur sa puissance développée sur une durée définie. En effet, c'est le fameux rapport poids/puissance.

Quand un cycliste produit une puissance de 350W lors d'un test de rampe (test progressif) et qu'il pèse 70 Kgs, le rapport poids puissance [P/Kg] se voit ainsi : P/Kg = 350/70 = 5 Watts par kilogramme de masse corporelle. Un coureur pesant 60kg, développera lui 5,8 W/kg. (350/60).

On peut établir par moment une différence entre les cyclistes de l'ordre suivant :

• Entre 6,4 et 7,6 W/kg : professionnel de très haut niveau.

• Entre 5,6 et 6,4 W/kg : excellent niveau

• Entre 4,3 et 5 W/kg : amateur de très bon niveau

• Entre 3 et 3,7 W/kg : cycliste du dimanche (nous) à bon amateur

On comprend donc l'importance du gain de poids. Pour un coureur lourd plus puissant sur le plat, il va développer plus de watts sur le plat mais en perdra sur les montées face à un coureur plus léger.

Sur certains cols, il n'est pas rare que les protagonistes soit légèrement en dessous de ces valeurs sur une durée longue. Le rapport est à prendre avec des pincettes. Il n'en reste néanmoins des performances hors normes par instant.

Quel intérêt de s'intéresser aux Watts ?

Le plus grand coureur de notre classement au 21ème siècle, Alejandro Valverde l'avance : "Aujourd'hui tout le monde est très en forme [...] Toutes ces questions d'entrainement avec les watts, la nutrition. Tout est calculé et le niveau moyen a augmenté". En effet, ils permettent de mieux se connaître et de gérer au mieux son entrainement et ses efforts en course. Parfois au détriment du spectacle.

Les données et mega data enregistrées optimisent donc les performances. Les coureurs connaissent leurs limites, et maitrisent ainsi leur cadence tout en canalisant les efforts inutiles. "C'est une autre façon de courir de nos jours. Tout le monde est préparé à 100% de la première course à la dernière du calendrier. Autrefois, il y avait des courses de préparation avec des objectifs différents." Les watts sont donc essentiels désormais.

Pour calculer les watts, le plus simple est d'utiliser les capteurs de puissance qui sont proposés lors de l'achat du vélo ou en complément. Vous pouvez aussi toujours utiliser du matériel moins précis (juste capteur de fréquence de pédalage, de vitesse et rotation des roues). Au niveau des pros, les progrès permettent de nos jours de travailler plus précisément et d'établir des programmes d'entrainements plus précis tout en travaillant ce qu'on appelait à l'époque, des détails. La performance passe par les gains marginaux. Pas étonnant que les niveaux se nivèlent.

Pour les plus scientifiques, désirant aller plus loin dans l'analyse de la Puissance Maximale Aérobie (PMA), vous pouvez consulter des articles sur le web dont celui ci : https://www.velomag.com/en-forme/comprendre-les-watts/

Un site vous permet également de suivre les performances des coureurs sur des épreuves :

https://www.chronoswatts.com/