La formula di Ambrosini

La formula di Ambrosini

Cercando in rete modi per calcolare la potenza sviluppata in bicicletta, si trovano spesso dei riferimenti alla “formula di Ambrosini”. Questa formula permette di calcolare la potenza sviluppata, tenendo conto

  • Del peso del ciclista
  • Della pendenza della strada
  • Dell’influenza – tramite un coefficiente – degli attriti meccanici e di rotolamento
  • Dell’influenza – tramite un altro coefficiente – della superficie che il ciclista espone all’aria

Mi sono incuriosito e ho cercato di capire chi fosse questo Ambrosini e su quali ragionamenti si basassero la formula e i coefficienti.

Ho scoperto una persona interessante, che la Treccani online descrive così:

Ambrosini, Giuseppe. – Giornalista (Bologna 1886 – Cesena 1980). Già direttore della Gazzetta dello Sport, si è occupato principalmente di ciclismo. Ha pubblicato il volume di tecnica ciclistica: Prendi la bicicletta e vai (1952). Fu per alcuni anni (dal 1957) organizzatore del Giro d’Italia.

Ambrosini ha ispirato anche uno studio approfondito, significativo perché descrive il ciclismo dell’epoca e inquadra il personaggio nello spirito del tempo. Merita una lettura. Alberto Molinari, Giuseppe Ambrosini: una vita per il ciclismo, tra epica e scienza, in “Clionet. Per un senso del tempo e dei luoghi”, 3 (2019)

Ho cercato questo “manuale di tecnica ciclistica”, e ne ho trovato la settima edizione in una biblioteca di Padova, ne ho fotografato alcune pagine perché la biblioteca non aveva la fotocopiatrice….

L’edizione che ho trovato risale a metà degli anni 80, ha Moser in copertina, e credo sia stata pubblicata volendo avvalersi del rinnovato interesse per la tecnica del ciclismo in occasione del record dell’ora stabilito a Città del Messico dal campione trentino.

Il libro tratta in modo approfondito i più svariati temi legati alla preparazione del ciclista; è evidente anche ad una prima lettura che è un libro che risente dell’impostazione linguistica e concettuale degli anni ’50 in cui fu concepito, oggi probabilmente gran parte dei contenuti andrebbero riscritti per adeguarsi alle nuove conoscenze. In ogni caso, dalle pagine traspare una grandissima passione e competenza.

Nell’introduzione, il volume è dichiarato voler “essere l’amica guida per chi, scostandosi dal vieto empirismo, intende praticare e giudicare lo sport ciclistico con conoscenza dei suoi fattori umano e meccanico”.

In un breve capitolo di 5 pagine – il settimo, “Un po’ di meccanica” – ho inserito le immagini delle pagine più in basso in questa pagina – Ambrosini introduce le sue formule, che in effetti sono due: quella per il calcolo della potenza nel paragrafo “Come misurare il lavoro”, e quella per determinare la forza da applicare al pedale per sviluppare la potenza calcolata, in funzione del rapporto fra i denti della moltiplica e del pignone, nel paragrafo “Forza e potenza in relazione ai mezzi meccanici”.

Il capitolo, preceduto dall’avvertenza “Ti dico subito che puoi saltare questo capitolo se non sei fornito di elementi di quella parte della meccanica che si chiama dinamica, o se il tuo istruttore non sarà in grado di fornirteli”, fornisce la possibilità di determinare quantitativamente “quanto influiscono rispettivamente il peso e la velocità nei diversi tipi di lavoro ciclistico” e come “scegliere rapporto e pedivelle da usare per un dato lavoro”. E’ interessante vedere come Ambrosini utilizzi anche nozioni di fisiologia per determinare la sezione frontale di un ciclista, usando un “nomogramma di Du Bois” che ho scoperto grazie al suo libro. Info ad esempio in https://www.my-personaltrainer.it/superficie-corporea.html

Ho esaminato in particolare la formula di Ambrosini sulla potenza, confrontandolo con altri calcolatori disponibili online (che ho analizzato in https://www.lucafasolo.online/informatica-e-tecnologia/a-proposito-di-watt/) . Ambrosini porta tre esempi:

  1. Marci su strada a 38 all’ora in pianura
  2. Marci a 19 all’ora su una salita al 10%
  3. Fai 200 m in volata in 13”

Il confronto fra i risultati calcolati col tool del sito rivaluta.it con i parametri di default tranne per l’area nel terzo esempio e la formula di Ambrosini dà valori più o meno confrontabili. La quarta colonna è l’esempio 1) con la densità dell’aria di Città del Messico, la formula di Ambrosini non ha coefficienti variabili in funzione della densità dell’aria e la differenza si accentua): 1chi fosse interessato a più dettagli mi può contattare

peso ciclista70707070
peso bici11111111
velocita (m/s)10,535,27715,38510,53
Pendenza (%)01000
angolo00,0996600
AMBROSINI    
KS0,0220,0220,01750,022
a0,010,010,010,01
WATT AMBROSINI335,538492,785747,156335,538
libro ambrosini (senza g)34,215950,250976,1898 
RIVALUTA    
rho1,226011,226011,226011
cd0,880,880,880,88
S0,5090,5090,320,509
drivetrain loss %2222
cr0,0050,0050,0050,005
WATT RIVALUTA369,659487,861703,520309,378

I risultati sono confrontabili per ordine di grandezza, ma non coincidono perché i coefficienti che si usano nelle formule, anche se hanno origine dalle stesse equazioni, sono determinati in modo diverso e significano cose diverse.

Come tutto ciò che afferisce alla scienza divulgativa, i calcoli andrebbero sempre presentati nel loro contesto di modellizzazione del reale e usati con prudenza. In rete si trova un thread dove si discuteva del possibile doping di Contador in una tappa del Tour de France 2009, rilevando come molto probabilmente l’accusatore si sia basato sull’applicazione a scatola chiusa della formula di Ambrosini: https://www.tuttobiciweb.it/article/25068

In effetti, il capitolo di Ambrosini, pur eccellente nel tentativo di introdurre la matematica e la fisica in un ambiente comprensibilmente refrattario, è troppo perentorio nel affermare la validità dei coefficienti che suggerisce – in effetti, impone.2 Il rischio è quello di diffondere nozioni fossili, secondo la bellissima definizione introdotta dal matematico Lucio Russo “per indicare uno strumento concettuale di cui si è conservata formalmente la memoria ma se ne è perduto l’uso” http://www.claudiogiunta.it/2013/07/lamerica-dimenticata2/ Senza la consapevolezza che dietro le pratiche e lodevoli semplificazioni introdotte da Ambrosini c’è una scienza complessa quale l’aerodinamica, e in ogni caso una scienza esatta quale la fisica, si rischia di caricare di significati scorretti dei valori che possono al più – senza una comprensione approfondita dei coefficienti che li hanno generati – fornire buone indicazioni di performance.

Lo stesso Ambrosini, d’altra parte, conclude il paragrafo sul suo calcolatore della potenza con una tabella, e saggiamente focalizza l’attenzione del lettore su quella e sul peso “nemico n.1” in salita e sull'”utilità di una posizione aerodinamica, che, però, non deve ostacolare la più efficace azione, nè la respirazione addominale”.

 

Pubblicato il 27 gennaio 2020, aggiornato il 31 gennaio 2020

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