La media delle medie non è la media
La domanda che pongo a tutti i ciclisti più o meno matematici è molto semplice: perché in un giro di montagna la media è bassa? Non rispondetemi subito con "la strada è in salita, è dura", ma continuate a leggere.
È una domanda che mi sono posto molto spesso, anche se è una questione puramente algebrica. "Oggi mi sono fatto un giro fino a Garda, all'andata ho tenuto i 32 di media, al ritorno i 28 di media: posso concludere che ho fatto i 30 di media". Falso.
Di tanto in tanto nei giri in bici, si raggiunge una meta e si ritorna per la stessa strada percorsa all'andata. Quando però la meta è una località di montagna, un GPM, la velocità media all'andata è decisamente bassa ed in qualche modo le elevate velocità di percorrenza delle discese consentono di riportare la media totale a valori accettabili, ma non a valori che ci si aspetterebbe più alti.
Per esempio ieri sera me ne sono andato a Passo Fittanze con l'Orlando. Per salire abbiamo tenuto una media dei 15 km/h. Al ritorno ci siamo fiondati su tutte le discese a velocità stabilmente oltre i 50 km/h, anche se per uscire dai tornanti c'è sempre da rilanciare da velocità decisamente più basse, per cui potremmo pensare benissimo di avere tenuto una media dei 45 km/h, cioè tripla rispetto all'andata (k=3 se leggete fino in fondo), senza che stiamo qui a sindacare se il percorso di andata sia identico a quello di ritorno. Da questi semplici numeri verrebbe da pensare che la media totale tenuta è la media delle velocità medie, cioè (15+45)/2=30 km/h, una signora media per un giro di montagna.
La verità è che la media reale non la possiamo calcolare in questo modo. Questa approssimazione la possiamo fare quando le velocità dei due tratti sono pressoché uguali: non la possiamo assolutamente fare su un percorso di montagna, dove la velocità di ritorno è almeno doppia,se non tripla, rispetto a quella di andata.
Passiamo alle formule, spiegando anzitutto le variabili:
- s: distanza percorsa del mezzo giro (per salire percorriamo una distanza s, per tornare a casa altrettanta distanza s)
- t: tempo impiegato per il ritorno
- k: coefficiente moltiplicatore del tempo impiegato per l'andata (dove il tempo impiegato per andare è appunto k*t)
Da queste variabili s/t è la velocità media del ritorno, mentre s/(k*t) è la velocità media dell'andata. 2s è la distanza totale percorsa. (1+k)*t è il tempo totale trascorso in bici. La formula "sbagliata", ossia quella che dice che velocità media totale è la media delle velocità medie, è la seguente:
La formula giusta è invece questa:
Quand'è pertanto che il risultato della formula sbagliata coincide al risultato della formula giusta?
Solo quando k = 1, cioè quando la velocità dell'andata è identica alla velocità di ritorno! In tutti gli altri casi l'approssimazione è a tutti gli effetti un errore. Ieri sera abbiamo tenuto una media reale dei 25,5 km/h, non dei 30 km/h, contro una di 22,5 km/h, nel caso in cui k fosse uguale a 3. Evidentemente il k del giro di ieri sera è più basso (k=2,5) e lo possiamo tirare fuori solo dall'acquisizione del mio Polar o dal Garmin dello zio Paolo.
Adesso aspetto la replica dei tanti ingegneri che leggono il mio blog, ma anche degli altri simpatizzanti...
Malato grammomaniaco... ;) Avanti un altro
Di
Cactus
(inviato il 21/06/2012 @ 13:37:58)
http://en.wikipedia.org/wiki/Simpson%27s_paradox
Di
Mirko
(inviato il 21/06/2012 @ 13:54:06)
Grazie Cactus di ricordarmelo sempre. Ti verrò in mente anche sulle salite della SRH...
Di
MT
(inviato il 21/06/2012 @ 14:47:18)
Certo! La prima formula non vale perchè il tempo "ts" della salita risulta diverso da queelo "td" della discesa. Qualora i due tempi fossero uguali ts=td=t (1) e quindi la lunghezza "Sd" della discesa fosse "k" volte la lunghezza "Ss" della salita, cioè Sd=k*Ss (2). In questo caso sarebbe possibile applicare la prima formula (media delle velocità medie "Vs" e "Vd"), infatti dalla seconda formula, tenendo conto delle eq. (1) e (2), la velocità media "Vm" risulterebbe: Vm=(Ss+Sd)/(ts+td)=(1+k)/2*Ss/t=(Vs+Vs)/2. CVD!
Di
Neo-ing.
(inviato il 21/06/2012 @ 15:21:06)
*azz Chi è Neoing? Lucaling o l'Orlandi? O un altro?! Siamo circondati... PS: sulle salite della SRH mi scorderò pure chi sono...
Di
Cactus
(inviato il 21/06/2012 @ 15:25:16)
O meglio...dato che ts=td non ha molto significato pratico. La prima formula darebbe il risultato corretto se le velocita medie venissero pesate con il tempo impiegato, ovvero, ipotizzando ts=k*td: Vm=2/(1+1/k)*Vs=2/(k*+1)*Vd
Di
Neo-ing
(inviato il 21/06/2012 @ 15:41:37)
Basta pippe... ...e W l'Ukraina siempre, anche se l'è fuori dagli europei.
Di
Old-ing
(inviato il 21/06/2012 @ 16:21:47)
Articolo da. Far paura...pedalare e poche pippe...
Di
Anonimo
(inviato il 21/06/2012 @ 21:35:29)
Non capisco dove voglia andare a parare Neo-ing col suo primo intervento. Sul fatto che Ss=Sd non ci piove. Sul fatto che Ts>Td e precisamente Ts = k * Td, mi pare che sia abbastanza chiaro dal mio articolo. Avanti con le Ukraine e lo snowboard.
Di
MT
(inviato il 22/06/2012 @ 13:52:21)
Su quello che hai scritto nell'artico non ci piove! Quello che volevo cercare di spiegare era il motivo di perchè accade questa "strana" cosa. Il motivo sta proprio nel fatto che ts=!td. Allora sono partito ipotizzando ts=td (ovviamente se Vd=k*Vs allora deve essere Sd=k*Ss), in questo caso la prima formula dà il risultato correto. Ma la domanda più importante è: anche per le snowboarder ukraine vale questo principio oppure no? Ciao!
Di
Neo-ing
(inviato il 22/06/2012 @ 16:09:44)
tutto molto chiaro ma la formula finale non si è capita
Di
truxxd
(inviato il 15/04/2014 @ 18:01:46)
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