Ako vypočítam výkon, ktorý je potrebný na vytvorenie kopca s daným
Napríklad povedzme, že jazdím v kadencii 50 otáčok za minútu s prevodovým pomerom 39 x 23 v kopci s 10% stúpaním po dobu 10 minút. Existuje jednoduchý vzorec na výpočet požadovaného výkonu?
odpovedať
Vo svojej konkrétnej otázke neposkytujete dostatok informácií (t. J. „50 otáčok za minútu po dobu 10 minút pri 39 x 23 so sklonom 10%“), aby ste mohli poskytnúť úplnú odpoveď v absolútnych číslach. Ak však predpokladáme, že jazdíte na štandardnom bicykli veľkosti 700c, je k dispozícii dostatok informácií na vytvorenie dobrého relatívneho odhadu.
Najskôr dám krátku odpoveď, potom pravidlo, ktoré sa dá ľahko vypočítať a dostane vás okolo 10%, potom dlhšia a podrobnejšia odpoveď.
Relatívna relatívna odpoveď na vašu otázku je
3 watty/kg celkovej hmotnosti. Ak to chcete previesť na absolútny celkový watt, jednoducho vynásobte 3 watty/kg * celkovej hmotnosti (v kg) pre vás, váš bicykel a všetko vybavenie, ktoré prepravujete. Napríklad, ak vážite 70 kg a váš bicykel a všetko vybavenie kombinuje ďalších 10 kg, bude to trvať asi 3 * (70 + 10) = 240 wattov. Ak vážite 70 kg, znamená to, že ste = 240/70
Musí produkovať 3,4 wattu/kg telesnej hmotnosti. Aby sme to uviedli do súvislosti, 3,4 wattu/kg počas 10 minút nie je pre príležitostného rekreačného cyklistu zlý výkon. Pri bežnej chôdzi po rovnej zemi majú ľudia priemer okolo 1 wattu/kg, zatiaľ čo profesionálny cyklista dokáže priemerne cez hodinu viac ako 5 wattov/kg. Odhaduje sa, že Lance Armstrong produkoval niečo cez 6 wattov/kg po dobu 40 minút na výstupe na Alpe d'Huez počas Tour de France.
Pravidlo pre premenu rýchlosti na silu v strmých kopcoch je: Na strmom kopci vynásobte svah kopca svojou rýchlosťou v km/ha potom
3. Ak zmeriate rýchlosť v km/h, vynásobte ju číslom 5 namiesto 3. Takto získate odhad halového parku W/kg, ktorý budete musieť vyrobiť. Napríklad ak stúpate na 10% kopci na bicykli štandardnej veľkosti s prevodovým pomerom 39/23 pri 50 ot./min., Jazdite s ním.
11 km/h (alebo približne 6,5 mph). Takže 10% * 11 km/h = 1,1 a 1,1 * 3 = 3,3 wattu/kg. Alternatívne, ak zmeriate rýchlosť v km/h, 10% * 6,5 mph = 0,65 a 0,65 * 5 = 3,25 watt/kg. V zásade platí, že pri tomto všeobecnom pravidle musíte dávať pozor iba na číslo 3, ak meriate rýchlosť v km/h, alebo 5, ak meriate rýchlosť v km/h.
Ako som zmenil vašu kadenciu pri určitom prevodovom stupni na rýchlosť? Na normálnom štandardnom kolese má zadné koleso „700c“ obvod
2,1 metra). Ak ste preradili prevodový stupeň 39/23 pri 50 ot/min, potom (50 ot/min) * (39/23) * (60 minút/hod.) * (2,1 metra) =
10700 metrov/hodinu alebo 10,7 km/h. alebo 6,6 mph.
A teraz podrobnejšie vysvetlenie. Rovnica pre premenu rýchlosti na výkon je dobre známa. Celková požadovaná služba sa skladá zo štyroch častí:
Najjednoduchšou z nich je sila potrebná na prekonanie zmien nadmorskej výšky, ktorú ste v tomto prípade našťastie požiadali. Na strmom kopci je vaša rýchlosť pomalá a aerodynamické a iné sily odporu sú v porovnaní s lezeckou časťou pomerne nízke. Sila potrebná na zohľadnenie zmeny potenciálnej energie je jednoduchá:
Watt (PE) = sklon * rýchlosť v metroch/s. * Celková hmotnosť * 9,8 m/s. ^ 2
Watt/kg = sklon * rýchlosť v metroch/s. * 9,8 m/s. ^ 2
Všetko, čo potrebujeme, je dostať rýchlosť v m/s. Ak máte cyklocomputer, ktorý ukazuje km/h, musíte km/h vydeliť 3,6, aby ste dostali m/s, a vynásobiť 9,8. Ak váš počítač na bicykli hovorí míle za hodinu, vydeľte míle za hodinu 2,25 a vynásobte 9,8. Keď to urobíte, uvidíte, že výsledné konštanty sú zhruba 3 (pre km/h) a 5 (pre mph), ako je uvedené v pravidle vyššie.
Môžete použiť kalkulačku na adrese http://bikecalculator.com, ktorá vám poskytne primeraný odhad, ak poznáte priemerný sklon kopca, dennú teplotu a rýchlosť/smer vetra (na kopci to asi nie je také dôležité). . Podobná kalkulačka je tu, aby ste mohli porovnať dve metódy.
Webová stránka http://www.cyclingpowermodels.com obsahuje veľa informácií o výkonnostných modeloch vrátane nasledujúceho úryvku. Nenašiel som tam však výkonnostnú kalkulačku (práve naopak).
Dve kľúčové otázky pri uplatňovaní modelu na analýzu cyklistiky musia byť „Je to presné?“ a „aké sú predpoklady?“
Modely vzťahu medzi výkonom a rýchlosťou bicykla existujú už dlho a spoliehajú sa na fyzikálne princípy Newtonových pohybových zákonov. Hlavným modelom výkonu a rýchlosti bicykla použitým na tomto webe je implementácia modelu navrhnutého vo Validácii matematického modelu pre výkonnosť v cestnej cyklistike, publikovanej v časopise Journal of Applied Biomechanics v roku 1998. Táto publikácia demonštrovala úplnosť a platnosť modelu porovnaním predpovedaných a pozorovaných hodnôt výkonu modelu. Model počíta s výkonom, ktorý by musel cyklista vyprodukovať, aby dosiahol určitú rýchlosť na určitom kurze, pričom zohľadňuje najdôležitejšie fyzikálne a environmentálne parametre. Na niektorých miestach sa tento model používa na výpočet rýchlosti, času alebo hodnoty iného parametra pri určitom výkone.
Výkon modelu je taký dobrý, ako presnosť jeho vstupov, a preto často podrobne meráme alebo odhadujeme dôležité premenné, ako je hustota vzduchu, vietor a aerodynamický odpor. Všeobecne sú načrtnuté všetky predpoklady alebo prístupy k modelovaniu. Používanie konzistentných výkonnostných modelov pri odvodzovaní meraní odporu (tj. Poľné testy CdA) do istej miery môže zvýšiť spoľahlivosť modelov pri použití tohto vstupu.
V praxi sme zistili, že teoretické hodnoty doby cyklistiky cyklistu s určitou úrovňou výkonu a dobrými vstupmi parametrov sú neustále v rozmedzí +/- 5% skutočného času jazdy na bicykli a často v rozmedzí +/- 2%. V súvislosti s uvedenou presnosťou väčšiny meračov výkonu bicykla +/- 2% pevne veríme v aplikáciu fyzikálnych modelov na analýzu cyklistických udalostí a predovšetkým v analytický výkon jazdca alebo trénera. Čím viac tieto modely používame, tým väčšiu dôveru v ne máme. Ak ste ich použili, pokojne sa s nami podeľte o svoje výsledky.
Upozorňujeme, že pre výpočet nie sú potrebné prevodový pomer a kadencia (rovnaký výkon môžete dosiahnuť pri nižších prevodových stupňoch a rýchlejšej kadencii alebo naopak).
Teoreticky sa dal výkon merať iba pomocou špeciálneho prístroja, zvyčajne elektronického (a drahého) merača krútiaceho momentu, zabudovaného do obyčajnej kľuky alebo zadného náboja.
Aktuálne najmodernejšie informácie nájdete na adrese http://www8.garmin.com/train-with-garmin/power-meter.html. Zobrazí sa vám mnoho ďalších odkazov na rovnakú tému.
Ako naznačuje vaša otázka, ak chcete odhadnúť výkon na základe celkového stúpania (bez zohľadnenia energie vynaloženej na prekonanie vetra a valivého odporu), môžete použiť vzorec výkon (W) = energia (J)/čas (s) použitie, keď je energia prítomná Zmena variácie potenciálnej energie vypočítaná pomocou energie (J) = hmotnosť (kg) * gravitácia (9,8 m/s²) * výška (m), výška je celkový nárast a hmotnosť je kombinovaná hmotnosť vášho tela a tvoj bicykel.
Druhý vzorec udáva minimálny energetický výdaj (pretože energiu využíva nielen stúpanie, ale aj odpor vzduchu), aby ste ho mohli v prípade potreby previesť na kalórie v jedle. Keď zabrzdíte, kinetická energia sa stratí a na opätovné zrýchlenie použijete viac energie.
Sila znamená rýchlosť prenosu energie alebo to, koľko energie môžete minúť za každú jednotku času - v jednoduchom jazyku, aká ste silná.