Por que correr a mesma distância é mais cansativo do que andar de bicicleta? Quando corremos 1 km, sentimo-nos completamente exaustos, mas se mudássemos para andar de bicicleta, seria uma tarefa muito mais fácil. Ambos os exercícios envolvem deslocar o corpo pela mesma distância, utilizando a mesma energia (principalmente as pernas). A bicicleta não realiza nenhum trabalho, mas aumenta o peso do ciclista, e ainda assim, correr parece ser muito mais cansativo do que andar de bicicleta. Porquê?
Algumas pessoas afirmam que, ao andar de bicicleta e correr na mesma rota e distância, o trabalho total (ou a energia gasta) para deslocar o "peso" é o mesmo. No entanto, esta afirmação não é totalmente correcta. O trabalho realizado não consiste em deslocar o peso, mas sim em superar as chamadas "forças dissipativas", como o vento e o atrito, que actuam contra o ciclista.
Para compreender o significado físico do ciclismo e da corrida, vamos fazer duas estimativas semi-quantitativas. As medições mostram que, para andar de bicicleta a uma velocidade constante, utilizando uma bicicleta bastante leve, é necessário um esforço de cerca de 1 newton para superar o atrito do eixo da roda, e cerca de 2 newton para superar o atrito da rolagem do pneu. Com uma velocidade de 8 km/h, a resistência do vento é de cerca de 1 newton. Assim, o trabalho total necessário para superar estas "forças dissipativas" é de cerca de 4 newton. Para percorrer 1 km, o trabalho total é de cerca de 4000 joules. Se a velocidade for duplicada (ou seja, 16 km/h), a resistência do vento aumentará 4 vezes, e o trabalho total será de cerca de 7000 joules. Se a velocidade for duplicada novamente (ou seja, 24 km/h), a resistência do vento aumentará para 9 newton, e o trabalho total para percorrer 1 km será de cerca de 12000 joules.
A corrida é um pouco mais complexa, envolvendo pelo menos dois movimentos principais: o movimento horizontal do corpo e o salto vertical do centro de gravidade com cada passo. É este último que consome a maior parte da energia do corredor. Para um corredor de 70 kg, se o salto vertical for de cerca de 15 cm, a energia gasta por cada passo será de cerca de 100 joules. Esta energia é finalmente convertida em calor e som quando o pé toca no chão. Se estimarmos 925 passos por km, a energia total gasta ao pisar no chão será de cerca de 92 500 joules. Em comparação com o trabalho total gasto na bicicleta, a resposta é óbvia.
Podemos também examinar isto de outra perspectiva, ou seja, o trabalho realizado em ambos os exercícios provém da respiração aeróbica do atleta. De acordo com os fisiologistas do exercício, a corrida consome cerca de 260 000 joules por km, quase o triplo da energia gasta para superar as "forças dissipativas" externas! Esta energia adicional é utilizada para superar as "forças de atrito" internas, como a transpiração durante a corrida, que indica que o corpo produz uma grande quantidade de calor, pelo que o corredor se sente cada vez mais quente e acaba por suar muito. Em contraste, o ciclista gasta muito pouca energia nesta componente. Se andar de bicicleta a uma velocidade de 8 km/h, o ciclista dará cerca de 32 pedaladas por minuto (com uma cadência de 60), o que é semelhante à cadência de um caminhante normal, e o ciclista não faz muito mais esforço do que o necessário para pedalar, excepto durante a fase de pedalada. Se as condições da bicicleta e da estrada forem boas, o seu consumo de respiração aeróbica será apenas ligeiramente superior ao de um caminhante, e menos de um décimo do consumo de um corredor.
As estimativas e medições acima indicam que andar de bicicleta é, de facto, muito mais fácil do que correr ao longo da mesma distância.