想象你骑车从开始开始阶段17的今年环法自行车赛。首先,你会骑自行车大约70英里(112公里)逐渐增加在海拔约1300英尺(400米)。但是你没有撞到有趣的部分:Hautes-Pyrenees山脉。
在接下来的40英里(64公里)你必须爬三人净增加的山峰海拔一英里(1.6公里)。适者一天的我的生活,我甚至可能不能够完成阶段17 -更不用说用任何远程接近5个小时左右的获胜者将会完成。和17的21个阶段只是一个阶段必须完成23天的旅行。
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我是一个体育的物理学家,我环法建模近20年来使用地形数据——就像我描述阶段17 -和物理定律。但我仍然不能理解的物理功能需要完成世界上最著名的自行车比赛。只有少数的精英人士人类有能力完成一个环法自行车赛阶段的时间以小时,而不是几天。原因他们能做的只能是这些运动员的梦想可以产生大量的权力。权力是骑自行车的速度消耗能源和能量燃烧来自他们所吃的食物。在环法自行车赛,赢得自行车将消耗相当于约210个巨无霸。
自行车运动,从他的肌肉环法车手转移能量,通过自行车的轮子推在地上。一个骑手可以把能量的速度越快,力量就越大。这种能量转移速率通常以瓦。环法自行车能够产生大量的力量居然比大多数人很长一段时间。
约20分钟,适合休闲自行车可以持续扑灭250瓦至300瓦。环法自行车可以生产在同一时期的400瓦。这些专家甚至能力达到1000瓦短时间时间在陡峭的上坡大约有足够的力量运行一个微波炉。
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但并不是所有的能量一个环法自行车手把他的自行车就变成前进运动。骑自行车的人战斗之间的空气阻力和摩擦损失车轮和路面。他们得到帮助从重力骑车但他们必须对抗重力而攀升。
我把所有与自行车相关的物理输出功率以及重力的影响,空气阻力和摩擦在我的模型。使用,我估计,一个典型的环法自行车赛冠军需要扑灭平均约325瓦约80小时的比赛。回想一下,大多数休闲骑自行车的人会很高兴如果能产生300瓦20分钟!
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所以这些骑自行车的人把所有这种能量来自哪里?食物,当然!
但是你的肌肉,就像任何机器,不能100%的食物能量直接转化为能量输出,肌肉之间可以在任何地方2%的效率当用于心脏活动,比如游泳和40%的效率。在我的模型中,我使用平均效率为20%。知道这效率以及所需的能量输出赢得环法自行车赛,然后我可以估计赢得自行车需要多少食物。18新利最新登入
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前环法自行车谁完成所有21岁阶段比赛中消耗120000卡路里的热量,或者平均近6000卡路里的阶段。在一些更困难的山上阶段——就像今年的阶段17 -参赛者将消耗近8000卡路里。来弥补这些巨大的能量损失,乘客吃可口的点心等果酱面包,能量棒,令人垂涎“凝胶”所以他们不要浪费能源咀嚼。
去年的冠军,Tadej Pogačar,重量只有146磅(66公斤)。环法自行车没有太多脂肪燃烧的能量。他们要把食物能量进入自己的身体,这样他们就可以把能量在什么似乎是一个超人的速度。所以今年,而看一个阶段的环法自行车赛,注意有多少次的骑自行车的人吃,现在你知道原因吃零食。18新利最新登入
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约翰·埃里克·高夫林奇堡大学的物理学教授,他研究的物理运动。
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