Quando ho cambiato bici ho fatto una tabella per confrontare i rapporti delle guarnitu53-39 e compact ed ho scelto quest'ultima perché mi dava lo stesso massimo sviluppo di pedalata ma molti più rapporti in salita. Riguardo ai discorsi di questo Topic bisogna ricordare che l'uomo è più sofisticato di una macchina e quindi i ragionamenti prettamente fisici applicati alle macchine sono molto più complessi per l'uomo entrando in gioco molte più variabili. La sensazione alle prime uscite era quella di andare alla stessa velocità in maniera più facile (effetto placebo o realta?!!) Il punto del compact non è che permette di erogare una maggiore potenza ( per la differenza braccio motore-braccio resistente) che dipende evidentemente dal 'motore' e non dal mezzo che si utilizza ma che probabilmente in certe situazioni permette di risparmiare energie o comunque di salire dove col 53-39 non si salirebbe un po' come il discorso fatto su del bambino che con un maggior braccio riesce ad avvitare il dado. Considerato uno stesso rapporto (all'incirca 53/16 e 50/15) si applica una forza minore (in virtù del minore braccio resistente) ma bisognerebbe vedere se l'effetto positivo di tale minore braccio non sia annullato dalla maggior tensione della catena; se ciò non fosse si avrebbe certo un beneficio perché dalla P=FxV, già citata, a parità di velocità e con F motrice minore si erogherebbe una minore potenza (un risparmio quindi, andando alla stessa velocità). Il discorso degli angoli deleteri per il ginocchio che comportano spostamenti millimetrici, però, penso che decada in quanto allora non si potrebbe usare neanche il 39 rispetto al 53. Per finire penso che il compact sia utile per le salite e, perché no, per la sensazione di maggior facilità che può dare, a prescindere da tutte le considerazioni di natura meccanica.
Sono d'accordo con te nell'esplicitare l'esigenza di considerare il problema da un punto di vista biomeccanico, purtroppo però non posseggo le conoscenze necessarie per sviluppare approfonditamente questa tematica.
Volendo analizzare il problema da un punto di vista puramente meccanico e non utilizzando considerazioni energetiche posso brevemente elencare alcuni livelli di approssimazione per la tensione di catena coi rapporti 53 x 17 e 50 x 16:
(1) stessa tensione di catena (grezzo e brutale, semplifica i conti e sembrerebbe dare qualche vantaggio..)
(2) tensione inversamente proporzionale al raggio della guarnitura (migliore della precedente, implica un guadagno prestativo nullo ma considera la catena come una fune ideale)
(3) tensione con andamento meno che lineare rispetto all'inverso del raggio della guarnitura (tiene conto delle non idealità della catena, ovvero della curva di deformazione della catena, la trattazione di questo caso richiederebbe però la disponibilità di dati specifici sull'elasticità di una catena a maglie scorrevoli)
(4) tensione con dipendenza dal raggio della guarnitura come al punto 3 e analisi limitata alle componenti longitudinali delle tensioni relative alle due configurazioni in esame (spostando la catena dal 17 al 16 si crea un angolo relativo tra gli assi di lavoro di cui tenere conto)
A questi modelli andrebbe aggiunta l'analisi degli effetti prodotti dall'incremento degli angoli di lavoro tra due maglie consecutive dovuto alla diminuzione del raggio delle guarniture e dell'ingranaggio sul pignone..
Uno studio di questo tipo poco si presta ad una trattazione agevole e chiarificatrice..
E' più semplice una trattazione "per via energetica", eventualmente con le dovute approssimazioni, quale potenza del ciclista costante e via dicendo..
Per quanto riguarda gli angoli di lavoro delle articolazioni si faceva riferimento alla lunghezza delle pedivelle, utilizzando 53, 50, 39 o altro e mantenendo le stesse pedivelle tali angoli ovviamente non cambiano e non provocano alcun disagio.
In realtà questo problema non è di natura meccanica ma biomeccanica, i disagi o i miglioramenti sono soggettivi e legati all'abitudine personale e all'utilizzo di determinate fibre muscolari stimolate o meno dall'utilizzo di un sistema diverso.
Cambiare lunghezza di pedivelle di 5mm comporta semplicemente una pedalata diversa da quella cui siamo soliti e dunque, a seconda delle nostre caratteristiche e della nostra capacità di adattamento, ci darà una sensazione migliore o peggiore.
Personalmente ho provato pedivelle da 170mm a 177.5mm, adesso utilizzo quelle da 172.5mm. Con quelle da 177.5mm avvertivo un fastidio al tendine rotuleo.