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老鸟说的“功率”究竟是什么?

骑行圈 2017-05-19

什么是功率?

“功率”(Power)经常用来计算物体在一定时间内所使用的能量,国际单位为瓦特(Watt,W),名字的由来是为了纪念英国著名发明家詹姆斯?
瓦特(James Watt)。

在宇宙万物中,能量会以不同的形式出现,而阳光是地球能量的主要来源,为所有动植物提供生存所需。除了在大自然中的各种物质,我们最常接触到的就是家中的各种电器,它们透过电流转换成光能(灯泡)、热能(电暖炉)、动能(电风扇)等,为人类带来更好的生活品质。而不同的电器在同样时间内所消耗的电量(瓦特数)都不同,一般在产品标示上皆会说明该电器会使用几瓦(以小时为单位),瓦特数越代表耗电量越高。例如一台150公升的电冰箱耗电量约400W,代表打开它1小时会消耗400W的电力,一台吹风机大概是1200W,而电风扇大约只需60W。总而言之,在同样时间内所需使用的瓦特数越高,代表其所消耗的功率越多。

至于自行车上的功率计是通过应变规 (Strain Gauge),把接收到的力量测量出来,单位同样是瓦特(W),只是驱动自行车前进的能量来源不是电力,而是我们的双腿。人类从食物中获得能量,再通过身体的循环代谢系统,把这些能量经由肌肉转化成动作,产生力量并传递到自行车的脚踏上。

简单来说,功率计是通过选手所施加到脚踏的力量,乘以回转速来计算出功率值,并显示到码表上。因此,如果我们要在自行车上输出更多功率,可以通过增加对脚踏的施力,或是提高回转速来达成。换句话说,踩踏越用力,或是回转速越快,码表上的功率值就会越高。

举一个实际的例子,现今最顶尖的自行车选手如果用尽全力骑1个小时,平均大概能够输出400W以上,而驱动一台家用的洗衣机大概就需要380-400W
左右,一次完整的洗衣流程约需1小时,也就是说,这位自行车手所输出的功率最多只能够打开洗衣机洗一次衣服。

自行车功率的由来与意义

我们都知道,要让自行车前进,首先是要踩动脚踏,施加到脚踏的力量越大,脚踏车前进得越快,这是再简单不过的道理。但仔细想一想,你会怎么衡量自己自行车的实力进步了?在同样的路线、同样的距离骑得更快?在相同的爬坡段可以骑出更快的速度?维持住同样的速度但感觉骑起来变得比较轻松?当我们再认真想清楚,会发现以上统统不是用来评估自行车实力的最佳方法。

除了选手个人能力差异之外,外在环境相信是对自行车成绩影响最大的因素,特别是无形的风,就算是在同样的路线骑,遇到顺风跟逆风两者之间的差异就相当大了。大顺风的时候,你可能轻轻踩踏速度就接近40公里/时,但假如遇上强大逆风,也许多花好几倍的力气,时速也只有20公里/时左右,经验丰富自行车选手应该是再清楚不过了。温湿度同样会对自行车成绩产生影响,在炎热又潮湿的天气下,不管是进行任何耐力运动都会产生负面影响,用该次成绩来当作骑乘能力的指标当然不淮确。至于坡度就更不用说了,在越陡的坡道上骑速度自然会越慢,所以即使同样是10公里的路线,A路线全都是起伏不断的丘陵路线,B路线则是一路下坡,显然你不能说因为两条路线距离一样,但在B路线骑得比较A路线快,所以进步了。

既然速度和时间对于评估骑乘能力都不可靠,那么到底用什么来衡量最好呢?早在20世纪八十年代,德国医学工程师乌尔里希(UlrichSchoberer)开发并制造出了世界上第一套能在骑行时侦测选手踩踏力量的装置,也就是“功率计”。从此之后,这套技术与训练理论便不断发展和改进,对近代自行车训练产生了巨大的影响。

【图】目前市面上的功率计主要分成四大类:SRM 大盘式功率计(左上)、ROTOR INpower 轴心式功率计(右上)、STAGES
曲柄式功率计(左下)与Garmin Vector 踏板式功率计(右下)

就如同温度计是用来测量温度,体重计是用来测量体重,功率计顾名思义就是一个用来测量功率的装置,你施加多少力量到脚踏上,在码表上就会即时显示出功率是多少。

输出的功率越大,自行车的速度就越快(在同样的环境下)。但跟以往不同的是,现在你可以明确得到一个“数据”,数字越大就代表功率越大。有数据才有根据,想知道自己有没有进步不用再胡乱猜测,在同样时间内能多输出10W,就代表你进步了10W。同样地,当你退步的时,功率计也会诚实地用数据告诉你答案。

 

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