Critical speed - Definizione e calcolo
La velocità critica o meglio critical speed è descritta come il ritmo o lo sforzo massimale che si potrebbe sostenere per 30-40 minuti.
Per un runner élite e sub-élite potrebbe essere un ritmo per una prova sui 10mila metri per altri invece uno sforzo tra 5000m e 8000m.
Questo studio Critical velocity estimates running velocity in a 10-km running race in recreational runners descrive come la velocità critica possa stimare la velocità di gara su una distanza di 10k per un runner.
Un'altro studio ha trovato un'alta correlazione tra la velocità di gara espressa in una maratona e critical speed. I dati trovati indicano che il test CS può essere interessante per valutare le capacità di prestazione sulla maratona.
Come si calcola Critical Speed?
CS (critical speed) è determinato come la pendenza "b" della relazione tra distanza corsa e tempo di esaurimento (in secondi) e l'intercetta y "a" è definita D' ovvero capacità anaerobica (in metri).
Retta di regressione y=a + bx vedi grafico
L'equazione di regressione per trovare la Distanza include la pendenza (CS) e l'intercetta y (D'). Il risultato produce la prima equazione del modello a due componenti, come D = (CS x t) + D'
Cos'è e come funziona D': un esempio pratico per la corsa e il nuoto
Immagina di avere questi valori dal tuo calcolo:
1.4 m/s
30 metri
1.6 m/s
Calcolo del Tempo Massimo Sostenibile
Usando la formula per stimare quanto tempo puoi mantenere una velocità superiore alla CS:
Tempo massimo a 1.6 m/s = D' / (Velocità - CS)Tempo = 30 / (1.6 - 1.4) = 30 / 0.2 = 150 secondi (2 minuti e 30 secondi)
Distanza Totale Percorsa
A questa velocità iniziale:
Distanza = Velocità × TempoDistanza = 1.6 m/s × 150 s = 240 metri
Precisazione Importante!
Dopo 150 secondi non ti "arresti" completamente, ma:- Non puoi più mantenere 1.6 m/s
- Devi necessariamente rallentare alla CS (1.4 m/s)
- Puoi continuare a nuotare indefinitamente a 1.4 m/s
Usa D' come "riserva strategica" per sprint iniziali o finali in gara!
Un utile paper in inglese per calcolare tramite excel Critical speed: Using scatterplots to teach the critical power concept
Prova ora il tuo calcolo sopra e applica questi valori per simulare la tua sessione.
Calcolo Critical Speed per il nuoto
Per il calcolo della Critical Speed nel nuoto e del D', la ricerca scientifica suggerisce l'utilizzo di due prove massimali invece di tre. Questo approccio è stato validato in diversi studi sul nuoto:
- Wakayoshi et al. (1992) - Studio fondamentale sul CS nel nuoto
- Dekerle et al. (2002) - Conferma dell'efficacia del metodo a 2 parametri
La Critical Speed (CS) nel nuoto viene calcolata usando la formula:
CS = (D2 - D1) / (T2 - T1)Dove D1 e D2 sono le distanze percorse (m) e T1 e T2 i tempi (s) delle due prove.
Sei un coach o un allenatore? Qui puoi creare i tuoi allenamenti per il nuoto basati sulla critical speed
Calcolo Critical Speed e D' per la Corsa
Nella tabella 1 i dati relativi a 3 prove massimali (espresse in secondi) sui 3,7 e 12 minuti (colonna Tempo) e le relative distanze percorse (colonna Distanza).
Nella tabella 2 vengono mostrati i valori calcolati (tramite l'utility) della velocità critica (CS) e D prime (D') ottenuti tramite il modello lineare distanza-tempo, descritto dall'equazione: d = (CS x t) + D'
Oltre ai valori di CS e D' viene calcolato anche R2. R quadro è il valore che misura la proporzione della variazione della variabile dipendente. È un valore compreso tra 0 e 1. Rappresenta il coefficiente di determinazione che viene utilizzato come indicatore della bontà dei dati rilevati. Mostra in pratica quanti punti cadono sulla retta di regressione (vedi grafico). Nel nostro esempio è uguale a 0,99999. Questo sta a significare che la qualità dei dati rilevati è ottima. Qui puoi approfondire su R quadro
| Tempo (s) | Distanza (m) | V(m/s) | V(km/h) | Passo(min x 1000m) | 1/Tempo (s-1) |
|---|---|---|---|---|---|
| 180 | 850 | 4,7222 | 17 | 03:31 | 0,0056 |
| 420 | 1500 | 3,5714 | 12,86 | 04:40 | 0,0024 |
| 720 | 2300 | 3,1944 | 11,5 | 05:13 | 0,0014 |
Calcolo Critical Speed e D'(d prime)
| Modello | CS (m/s) | CS (km/h) | CS (min x 1000m) | D prime (m) | R2 |
|---|---|---|---|---|---|
modello lineare distanza-tempo, descritto dall'equazione: d = (CS x t) + D' |
2,68 | 9,6 | 06:13 | 368,85 | 0,99999 |
Calcolo della distanza associata a un limite di tempo
I dati relativi alla distanza elencati nella Tabella 3 sono calcolati applicando la formula (CS X Tlim) + D' per CS (critical speed) uguale a 2,68 m/s e D' (d prime) uguale 368,85 m. Si veda l'Esempio 1
| Tempo(Min) | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 13 | 15 | 17 | 19 | 21 | 23 | 25 | 27 | 29 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 | 41 | 43 | 45 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Distanza (m) | 530 | 851 | 1173 | 1494 | 1816 | 2138 | 2459 | 2781 | 3102 | 3424 | 3746 | 4067 | 4389 | 4710 | 5032 | 5354 | 5675 | 5997 | 6318 | 6640 | 6962 | 7283 | 7605 |
Utility per il calcolo di Critical Speed
Per il calcolo di cs è necessario introdurre i valori di 3 coppie di valori (tempo e distanza) ottenuti nel test oppure i propri best di percorrenza (in metri) ottenuti con tempi da 3 a 12 minuti(consigliato)
- introdurre nel campo
Time 1il tempo in secondi del primo test e nel campoSpazio 1il valore in metri dello spazio percorso - introdurre nel campo
Time 2il tempo in secondi del secondo test e nel campoSpazio 2il valore in metri dello spazio percorso - introdurre nel campo
Time 3il tempo in secondi del terzo test e nel campoSpazio 3il valore in metri dello spazio percorso - clic su Calcola Critical Speed
Esempio 1
Quanta distanza si può coprire con un tempo di 15 minuti?
Utilizzando i dati calcolati relativi a CS (critical speed) uguale a 2,68 m/s e D' (d prime) uguale 368,85 m e applicando la formula 1 possiamo calcolare la distanza.
D = (CS X Tlim) + D' (1) dove D e D'sono espressi in metri ,CS in metri al secondo e Tlim in secondi.
D = (2,68 X 15*60) + 368,85
D = 2780,85(m)
La distanza che si potrà coprire in 15 minuti sarà uguale a 2780,85 m
Esempio 2
Qual è il tempo finale su una distanza di 10.000 m (D) conoscendo i parametri di CS, D' ?
Il tempo limite per una data distanza può essere risolta usando la formula 2
Tlim = (D - D')/CS (2)
Tlim = (10000 - 368,85)/2,68
Tlim = 3594 secondi (59:54)
Esempio 3
Qual è la velocità media massima possibile che si può mantenere per 18 minuti conoscendo i parametri di CS, D' ?
Una velocità media massima (Speed) di corsa desiderata (V) per un dato Tlim può essere risolta usando la formula 3
V = D'/Tlim + CS (3)
V = 368,85/18*60 + 2,68 (3)
V = 3,02= 10,87 km/h
Critical speed e nuoto
La scienza sull'utilizzo di critical speed nel nuoto
CS potrebbe essere utilizzata come indice per valutare le prestazioni di resistenza di un nuotatore.
La CS nel nuoto definita come la velocità che può essere teoricamente mantenuta in condizioni di state steady continuamente senza esaurimento ed è stata espressa come la pendenza di una linea di regressione tra la distanza di nuoto (D) e la sua durata (T) ottenuta a varie velocità.
Molto utile la lettura di A simple method for determining critical speed as swimming fatigue threshold in competitive swimming
Riferimenti utili sull'argomento Critical Speed
- A Novel Field Test to Determine Critical Speed
- Critical speed is presumed to represent a mechanical measure of the maximal aerobic steady state, demarcating the heavy and severe exercise domains.
Fonte: Critical Power: An Important Fatigue Threshold in Exercise Physiology - Applying the Critical Speed Concept to Racing Strategy and Interval Training Prescription
- Relationship of critical velocity to marathon running performance
- Times to exhaustion at 90, 100 and 105% of velocity at VO2 max (maximal aerobic speed) and critical speed in elite long-distance runners