Cet article a été initialement publié dans La Conversation.
John Eric Goff est professeur de physique à l’université de Lynchburg.
Imaginez-vous pédaler dès le départ de l’étape 17 du Tour de France 2024 : environ 112 km avec un dénivelé progressif de 400 m, suivis de 64 km dans les Hautes-Pyrénées, incluant trois cols et un gain net de 1 600 m d’altitude. Même au meilleur de ma forme, je ne parviendrais pas à boucler cette étape en cinq heures, comme le vainqueur. Et ce n’est qu’une des 21 étapes sur 23 jours !
Physicien du sport, j’étudie le Tour de France depuis près de 20 ans via des modèles basés sur des données de terrain et les lois de la physique. Les capacités des coureurs d’élite défient l’imagination : seuls quelques athlètes produisent une puissance surhumaine, brûlant l’équivalent d’environ 210 Big Mac sur l’ensemble de la course.
Pour propulser leur vélo, les coureurs transfèrent l’énergie musculaire aux roues via la chaîne. La puissance, mesurée en watts, reflète ce transfert rapide d’énergie issue de l’alimentation. Les pros du Tour excellent : un cycliste récréatif tient 250-300 W sur 20 minutes ; eux dépassent 400 W sur la même durée et atteignent 1 000 W en sprint, comme un micro-ondes !
Cependant, toute l’énergie n’est pas convertie en vitesse : résistance de l’air, frottements roues-route et gravité (utile en descente, pénalisante en montée) interviennent. Mon modèle intègre ces facteurs : un vainqueur typique produit en moyenne 325 W sur 80 heures de course – bien au-delà des 300 W que tient un amateur sur 20 minutes.
L’énergie provient de l’alimentation. Les muscles convertissent les calories alimentaires en énergie mécanique avec une efficacité de 20 % (entre 2 % en natation et 40 % pour le cœur). Ainsi, pour 120 000 calories brûlées sur les 21 étapes (6 000 par étape en moyenne, jusqu’à 8 000 en montagne comme l’étape 17), les coureurs consomment barres énergétiques, gels et pains au riz sans mâcher excessivement.
Tadej Pogačar, vainqueur 2023 (66 kg), n’a guère de réserves graisseuses. Ils doivent s’alimenter constamment pour soutenir cette puissance. Lors des étapes, observez leur grignotage incessant : voilà l’explication !
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