Apa cara paling efisien untuk naik atau turun bukit, dan masuk atau menjauh dari angin?

11

Saya mencoba mencari tahu seberapa keras saya harus mendorong diri saya ketika naik atau turun bukit. Demikian pula, seberapa keras saya harus mendorong diri saya ketika naik ke, atau menjauh dari, atau tegak lurus terhadap angin?

Tujuan saya adalah untuk tiba di lokasi dalam waktu sesingkat mungkin. Saya akan berasumsi bahwa jika saya mengeluarkan lebih banyak daya naik bukit, maka saya harus mengimbangi dengan mengeluarkan lebih sedikit daya turun ke sisi lain (beri tahu saya jika Anda tidak setuju). Jadi, apa cara paling efisien untuk mencapai tujuan ini? Apakah lebih baik bekerja lebih keras (dan menghemat waktu) mendaki bukit, atau bekerja lebih keras (dan menghemat waktu) menuruni bukit. Demikian pula, bagaimana angin mempengaruhi ini, baik di flat maupun secara bersamaan? Untuk keperluan pertanyaan ini, anggap saya mengendarai sendiri dan karenanya mengabaikan slipstreaming

Poin ekstra untuk pembenaran jawaban Anda dengan tautan dan / atau fisika. (NB tidak ada poin tambahan.)

Sparhawk
sumber
Mengapa memilih negatif? Setidaknya tinggalkan komentar? Selain minat pada diri saya sendiri, saya akan berpikir bahwa ini akan menjadi sesuatu yang menarik dan dipelajari pada tingkat profesional (misalnya untuk uji coba waktu).
Sparhawk
3
Saya pikir orang cenderung meremehkan pertanyaan yang mereka anggap "buruk" karena mereka jelas (bagi mereka) sulit atau tidak mungkin dijawab. Ini cukup bodoh, meskipun - pertanyaan Anda jelas dan terdefinisi dengan baik, dan penjelasan mengapa masih sangat mustahil untuk dijawab adalah jawabannya sendiri. (+1)
Cascabel
Terima kasih atas komentar dan suara @Jefromi. Saya sedikit terkejut, karena itu adalah sesuatu yang telah saya habiskan selama berminggu-minggu selama perjalanan yang lebih lama. :)
Sparhawk
Enam tahun setelah saya mengajukan pertanyaan ini, saya akhirnya menemukan beberapa bukti ilmiah yang sebenarnya terkait dalam artikel ini : "Konsensus dari para peneliti adalah bahwa Anda harus meningkatkan kekuatan Anda ketika gradien meningkat."
Sparhawk

Jawaban:

8

Pada dasarnya apapun yang berhasil.

Jika Anda mencoba menghemat energi, adalah bodoh untuk mendorong diri Anda menuruni bukit, karena energi yang hilang per mil karena hambatan angin meningkat dengan kuadrat kecepatan - manfaatkan saja "perjalanan gratis" di bukit yang cukup curam.

Naik bukit sangat tergantung pada kondisi fisik Anda dan seberapa curamnya bukit. Pertama-tama Anda perlu menjatah ketersediaan energi jangka pendek Anda sehingga Anda tidak kehabisan tenaga setengah jalan. Selain itu, ada hubungan yang kompleks antara irama dan efisiensi otot, dan "sweet spot" dalam hal kekuatan vs irama sangat individual, dan juga tergantung pada panjang bukit.

Di flat itu sedikit lebih jelas bahwa mempertahankan irama cukup tinggi adalah optimal dalam hal menjaga stamina, meskipun "cukup tinggi" lagi bervariasi dengan individu.

Berlari ke angin biasanya lebih baik untuk memperlambat, lagi karena semakin tinggi angin relatif Anda semakin banyak energi yang Anda "buang" per mil.

Berlari dengan angin, Anda bisa memanfaatkannya, tentu saja. (Tapi kita semua tahu bahwa penarik adalah fiksi - itu tidak pernah terjadi dalam kehidupan nyata.)

Apapun yang berhasil.

Daniel R Hicks
sumber
Beberapa ide bagus di sini. Awalnya saya pikir pertanyaan saya mungkin masalah matematika / fisika sederhana, dengan "kumpulan" energi yang konstan. Lalu, saya bisa menggunakan berbagai formula "penggunaan energi", seperti energi / jarak = k * kecepatan ^ 2 yang Anda sebutkan. Dengan asumsi-asumsi ini, kita dapat menghitung (misalnya) apakah waktu yang disimpan dalam angin sakal akan sepadan. Namun, tampak jelas bahwa ini sedikit lebih rumit dari ini, karena kita harus memperhitungkan cadangan energi jangka pendek. Saya tidak berpikir bahwa irama akan relevan dengan pertanyaan, tetapi mungkin itu, mengingat energi jangka pendek.
Sparhawk
5
Setiap kali saya memiliki angin ekor, saya selalu, bahkan sekarang, menafsirkannya sebagai "wow, saya merasa baik hari ini!". Itu pelajaran yang sepertinya tidak pernah saya pelajari.
PeteH
4
@Sparhawk Saya pikir "apa pun yang berhasil" dalam konteks ini benar-benar berarti, bahwa itu akan tergantung pada faktor-faktor individual dan Anda harus mencari tahu sendiri apa yang paling cocok untuk Anda. Lihat saja tour de france peloton. Ada beberapa jenis pengendara: pendaki, pencoba waktu, penjelajah, pelari cepat, orang yang dapat melarikan diri dari peloton untuk menjalani hari perlombaan ... mereka semua akan memiliki fisiologi yang berbeda dan cara yang berbeda untuk menghadapi kesulitan dan manfaatnya sendiri. Percayalah, Anda akan mengembangkan perasaan dari waktu ke waktu bagaimana berperilaku terbaik dalam situasi apa.
Benedikt Bauer
1
Oke, itu masuk akal bagi saya. Saya kira itu lebih mungkin bahwa cara optimal untuk naik ditentukan secara empiris, berdasarkan pengendara individu, daripada dihitung dari teori. Terima kasih atas jawabannya.
Sparhawk
2
Satu lagi alasan menanjak adalah kompleks: tidak ada bukit nyata yang Anda naiki yang akan tetap konstan. Anda akan memiliki bintik-bintik yang lebih keras dan bintik-bintik yang lebih mudah mengacaukan kecepatan dan cadangan energi jangka pendek Anda, sehingga semakin sulit untuk dioptimalkan.
Cascabel
9

Seperti yang sudah Anda duga, lebih baik bekerja lebih keras di atas bukit dan beristirahat di atas bukit. Dan seperti yang telah disebutkan orang lain, apa pun yang bekerja untuk Anda di atas bukit dalam hal menyeimbangkan irama tinggi dan menumbuk adalah yang terbaik. Namun, ada beberapa pedoman yang dapat Anda ikuti untuk mendekati setiap situasi dengan cara yang seefisien mungkin.

  1. Menurun: Karena hambatan angin adalah faktor terbesar dalam mengurangi kecepatan Anda dalam situasi ini, Anda hanya ingin aerodinamis mungkin. Selipkan diri Anda pada posisi aero. Pada dasarnya, Anda ingin tubuh bagian atas serendah dan setinggi mungkin. Lihat pengendara pro di lereng gunung untuk bantuan visual. Gunakan kesempatan ini untuk beristirahat dan hanya pedal dalam semburan pendek yang keluar dari sudut yang harus Anda rem.

  2. Headwind: Anda ingin mempertahankan posisi yang agak aero, jadi tetap rendah. Namun, selempang aero yang kompres menekan paru-paru Anda dan Anda tidak bisa bernafas seakan-akan duduk tegak . Ini berarti Anda harus menemukan keseimbangan antara aerodinamika dan mampu bernapas secara efisien sambil mempertahankan irama dan kekuatan pedal yang konstan. Anda juga harus menjaga jarak lengan Anda lebih jauh karena memasukkannya ke tengah juga menekan paru-paru Anda di dalam dada. Kemungkinan besar, Anda akan ingin berada di tetes Anda atau sedikit membungkuk dengan tangan Anda di kerudung.

  3. Uphill dan / atau penarik: Anda bisa memperlakukan keduanya dengan cara yang sama karena hambatan angin kurang menjadi perhatian dibandingkan kebugaran aerobik Anda sendiri. Duduk dan jaga tangan tetap lebar untuk menjaga paru-paru Anda seterbuka mungkin dan mengayuh dengan kekuatan dan irama apa pun yang terbaik untuk Anda. Studi mengkonfirmasi pengalaman kami sehari-hari bahwa berdiri sambil mengayuh akan meningkatkan kecepatan Anda tetapi tidak berkelanjutan untuk waktu yang lama . Anda hanya ingin berdiri untuk menjaga kecepatan di bagian-bagian pendek di mana jalan naik tajam (atau lebih curam jika Anda sudah di atas bukit), ketika hembusan angin singkat telah memperlambat Anda dan kemudian berhenti, atau apa pun. situasi lain yang secara singkat mengancam untuk menurunkan kecepatan berkelanjutan Anda. Jika Anda kehabisan energi dan hanya setengah jalan di atas bukit, berdiri tidak akan membantu Anda.

Tentu saja, di dunia nyata Anda tidak pernah hanya memiliki bukit atau angin dari depan atau belakang. Ada angin lintas, angin lintas kepala, angin lintas-ekor, bukit dengan angin dari segala arah, dan segala sesuatu di antaranya. Tambahkan masalah lalu lintas, kondisi jalan, dll., Dan Anda hampir pasti harus menemukan keseimbangan antara mengayuh efisiensi dan berurusan dengan dunia di sekitar Anda.

Jika Anda ingin membaca lebih lanjut, ada artikel bagus tentang bersepeda naik turun bukit: http://www.sportsci.org/jour/9804/dps.html .

Dan sheldonbrown.com yang selalu membantu memiliki artikel yang sangat bagus tentang efek tahan angin di sini: http://sheldonbrown.com/brandt/wind.html .

jimchristie
sumber
1
Dalam banyak hal, crosswind adalah yang terburuk.
Daniel R Hicks
@DanielRHicks Jika begitu kuat sehingga sulit untuk menangani motor, saya setuju. Tapi saya akan mengambil angin lembut di atas angin lembut setiap hari dalam seminggu.
jimchristie
Jawaban bagus. Dan kerja bagus berkembang melampaui apa yang saya maksudkan sebagai batas (sangat artifisial) dari pertanyaan.
Sparhawk
+1 untuk menautkan ke artikel sportsci. Saya pikir ringkasan adalah yang jawabannya.
James Bradbury
4

Satu-satunya hal yang akan bekerja untuk semua orang di semua situasi adalah mengenakan monitor detak jantung dan naik tepat di ambang aerobik Anda. Kalau tidak, sebagian besar akan preferensi pribadi, untuk makna longgar "jumlah waktu sesingkat mungkin".

Apa namanya
sumber
Singkatnya, apakah Anda mengusulkan detak jantung konstan, dan karenanya output daya konstan? Ini tampaknya kontra-intuitif bagi saya (karena alasan yang sulit saya gambarkan).
Sparhawk
@Sparhawk: Pada dasarnya. Semakin cepat, Anda akan lelah, lebih lambat, dan Anda tidak menggunakan seluruh output energi biologis Anda.
whatsisname
Ini mungkin sebenarnya tidak optimal - kaki Anda bekerja juga, bukan hanya hati Anda, dan dalam beberapa keadaan (bukit cukup curam atau angin sakal) mereka akan menjadi faktor pembatas. Pada titik itu, Anda harus mencari tahu di mana untuk mempermudah agar dapat membuatnya sepenuhnya, dan Anda kembali ke masalah optimasi yang sulit.
Cascabel
@ Jeffromi: setiap joule tubuhmu terbakar, jantung harus menyediakan oksigen. Jika Anda menggunakan kaki terlalu banyak pada tanjakan, detak jantung Anda akan meningkat karena kaki Anda akan membutuhkan lebih banyak oksigen.
whatsisname
@whatsisname Uh, ya, tapi itu intinya. Kaki Anda peduli pada kekuatan , bukan hanya kekuatan, jadi jika Anda kesulitan mendaki bukit, terkadang kaki Anda menjadi faktor pembatas, dan tidak masalah jika detak jantung Anda meningkat. Kecuali jika Anda adalah pengendara sepeda yang benar-benar kuat, Anda dapat dengan mudah mencapai tempat yang tersisa pada detak jantung ambang akan melelahkan kaki Anda terlalu banyak, dan Anda kemudian kaki Anda tidak akan dapat mengerahkan cukup untuk membuat Anda tetap di ambang pintu.
Cascabel
3

JIKA perbukitan saya berada dalam kategori 4% atau lebih besar, akan selalu butuh waktu lebih lama bagi saya untuk bangun daripada turun kembali. Contoh, sebuah bukit yang sering saya naiki sekitar 4 - 5% dan saya mengendarainya sekitar 7-8 mph dan butuh saya ~ 7 menit untuk sampai di sana. Jika saya naik kembali ke bukit yang sama, saya dengan mudah mempertahankan 23-24 MPH dan saya butuh sekitar 3-4 menit untuk turun. Jika saya bekerja lebih keras untuk turun, saya menghemat paling tidak satu menit. Tetapi jika saya bisa naik pada 10 mph, saya akan naik bukit sekitar 2-3 menit lebih cepat. Sayangnya faktor pembatas bagi saya adalah kemampuan aerobik dan fisik saya. Saat saya mendapatkan kondisi yang lebih baik dan menurunkan berat badan, saya akan naik lebih cepat. Dua hari yang lalu, kami memiliki kecepatan angin 15 mph yang bertiup hingga 34 mph. Angin itu bertiup ke atas bukit, aku tidak percaya seberapa cepat aku mendaki bukit, rata-rata sekitar 11 - 13 MPH sepanjang perjalanan. Turun, Saya harus BEKERJA untuk tetap di atas 15 mph. Jadi angin memberi saya keuntungan sekitar 30% naik dan biaya sekitar 50% turun kembali. Mungkin suatu hari nanti saya akan bisa naik ke bukit itu seperti saya punya angin ekor, sampai saat itu, saya akan terengah-engah ke atas! Saya pikir bukit membuat pria itu. (atau wanita).

Joe
sumber
Saya menyadari akan butuh waktu lebih lama untuk naik bukit daripada turun, tetapi pertanyaan saya adalah apakah keuntungan bersih berasal dari mendorong lebih keras atau naik turun. mis. adalah 10 mph yang mempercepat menanjak (dan penghematan 2-3 menit) setara dengan energi untuk penghematan menurun satu menit.
Sparhawk
1
@Sparhawk Saya agak fokus pada pernyataan Anda. Tujuan saya adalah untuk tiba di lokasi dalam waktu sesingkat mungkin. Pengeluaran waktu terbesar adalah di atas bukit, oleh karena itu di situlah keuntungan terbesar dapat dibuat. Dan seperti yang telah ditunjukkan oleh orang lain, menuruni bukit dengan lebih cepat memiliki hasil yang semakin berkurang karena hambatan angin naik di alun-alun, setidaknya itulah cara saya memahami mereka. Secara pribadi, saya hidup untuk hari ketika bukit-bukit seperti angin sepoi-sepoi untuk begitu banyak pengendara seukuran saya, yang omong-omong adalah tempat hambatan saya. Saya harap semua perjalanan Anda aman dan menyenangkan! Joe
Joe
3

Saya kira Anda mungkin bekerja dengan asumsi bahwa Anda memiliki jumlah total energi untuk perjalanan Anda dan Anda memilih bagian mana dari perjalanan untuk menggunakannya, atau kapan menggunakannya paling cepat. Mungkin Anda curiga bahwa, karena hambatan angin yang lebih rendah, Anda lebih baik menghabiskan lebih banyak energi untuk menanjak dengan biaya yang diperlukan untuk bersantai di lereng?

Pertimbangkan kasus paling sederhana naik bukit dan mundur dengan cara yang sama, tanpa angin yang benar (hanya apa yang Anda hasilkan dengan bergerak). Dulu pikiranku adalah bahwa aku harus pergi sekeras mungkin ke atas bukit, sehingga aku harus meluncur ke sisi lain. Ketika mendaki, saya pikir, sedikit usaha saya akan hilang karena hambatan angin. Saya akan lebih lambat pada keturunan, tetapi ini berarti sebagian kecil dari pekerjaan saya akan dihabiskan untuk mengatasi hambatan angin (diinduksi). Saya telah membaca bahwa pada 20kph Anda menggunakan 50% dari upaya Anda untuk mengatasi hambatan angin dan, seperti yang ditunjukkan oleh Daniel R Hicks, hambatan angin meningkat dengan kuadrat kecepatan, sehingga strategi ini tampaknya masuk akal secara intuitif.

Namun, pengalaman saya tidak cocok. Saya pikir masalahnya mondar-mandir. Saya benar-benar tidak bisa bekerja cukup keras di tanjakan untuk membuat pekerjaan ini. Jika saya mengayuh flat, maka saya membutuhkan lebih dari jarak yang sama menurun untuk memulihkan bukit berikutnya atau membuat saya terus di flat. Tetapi bekerja di, katakanlah, 40-80% dari maksimum lebih berkelanjutan untuk apa pun yang lebih dari sepuluh menit naik dan turun. Upaya ekstrem sebenarnya menghabiskan biaya lebih dari sedikit usaha di atas rata-rata. (Juga lihat pertanyaan tentang berdiri untuk mengayuh ).

Akhir-akhir ini saya lebih berkonsentrasi pada kecepatan rata-rata target saya. Setiap kali saya di bawahnya saya bekerja sedikit lebih keras dan ketika saya melebihi target saya, saya sedikit rileks. Saya tidak memiliki monitor detak jantung atau meteran listrik, tetapi ini mungkin membantu juga.

Saya khawatir saya tidak tahu semua persamaan, tetapi saya pikir mereka harus memperhitungkan aspek kinerja tubuh Anda, bukan hanya kekuatan dan aerodinamika, jadi akan sangat rumit.

Bagi saya, berolahraga melalui latihan waktu terbaik untuk melakukan upaya pada rute 1 jam adalah bagian dari kesenangan balapan melawan waktu saya sebelumnya.

James Bradbury
sumber
2
Sebagian dari masalah adalah bahwa kinerja pengendara sepeda umumnya dioptimalkan ketika dia benar "di tepi" antara aksi otot aerobik penuh dan setidaknya sebagian aksi anaerobik. Ketika Anda pergi ke titik tertentu dalam upaya otot mulai membakar bahan bakar tanpa oksigen (yang kurang efisien) dan, yang lebih penting, mulai membakar glikogen yang disimpan dalam otot daripada gula dari aliran darah. Ini menghabiskan simpanan glikogen tubuh Anda yang terbatas dan juga menghasilkan keton dalam jumlah besar yang dapat menumpuk hingga tingkat toksik (menghasilkan "bonk").
Daniel R Hicks
Jawaban yang bagus. Semua jawaban tampaknya menunjukkan bahwa seorang pengendara sepeda harus menyelesaikannya secara empiris!
Sparhawk
2

Itu tergantung pada bukit dan kebugaran Anda. Dengan asumsi bahwa kebugaran Anda sangat baik dan bukit-bukit ringan, Anda ingin melakukan upaya terus-menerus pada batas maksimum yang dapat Anda pertahankan tanpa melelahkan. Anda akan mempertahankan irama dan torsi yang konstan dengan menggeser gigi ke atas dan ke bawah sesuai kebutuhan.

Di sisi lain, Jika bukitnya curam dan panjang relatif terhadap tingkat kebugaran Anda, Anda mungkin harus bekerja lebih keras. Dalam hal ini Anda mungkin perlu mengurangi upaya atau bahkan meluncur menuruni bukit untuk pulih.

Tim C.
sumber
2
Penting juga untuk mempertimbangkan apakah Anda mengendarai jarak tetap yang relatif pendek, sesuatu yang dapat Anda selesaikan dalam beberapa jam, atau melakukan tur sepanjang hari, di mana "menabung untuk nanti" adalah penting.
Daniel R Hicks
1

Menjadi baru di stackExchange, saya tidak dapat memposting sebagai komentar. Tapi saya pikir saya akan menambahkan jawaban yang sangat terlambat bagi mereka yang menemukan utas ini di google.

Saya akan memberikan jawaban yang agak tidak memuaskan bahwa Anda mendapatkan tempat yang lebih cepat dengan mengeluarkan lebih banyak kekuatan. Jadi Anda mengeluarkan lebih banyak kekuatan naik bukit dan menuruni bukit, dengan angin, dan melawannya, dan Anda sampai di sana lebih cepat, tetapi saya akan menjelaskan apa yang saya maksud.

Secara individual, kita semua memiliki preferensi, saya suka menyerang bukit. Pada perjalanan yang khas, bagi saya, itu akan menjadi perbukitan, tidak ada pendakian gunung besar. Jadi saya naik watt tinggi ke atas bukit, mengeluarkan katakanlah 500W atau 600W untuk jangka waktu singkat. Saya bukan kebugaran yang bisa saya pegang itu, tapi saya kebugaran yang bisa saya lakukan lagi di bukit berikutnya.

Jika saya mempertahankan kecepatan yang stabil di sepanjang perjalanan, maka saya tidak akan memiliki keuntungan rata-rata dalam lonjakan kekuatan ini. Kita semua memiliki kekuatan jangka panjang dan jangka pendek, dan mereka adalah serat otot yang berbeda.

Untuk menjadi yang tercepat pada akhirnya, Anda akan menggunakan serat otot jangka pendek dan panjang.

Jika saya tidak berusaha melaju dengan sangat cepat, saya sering meluncur menuruni bukit, tetapi itu juga tidak benar. Saya harus mematikan burst jangka pendek, tetapi tidak pergi untuk beristirahat - idealnya saya pergi ke kecepatan stabil jangka panjang saya - untuk saya 250W.

Itu memaksimalkan kecepatan saya pada akhirnya. Bagi saya jika saya melihat perjalanan itu 270W, yang datang dari kecepatan 250W yang dapat dipertahankan dan jangka pendek meledak di setiap bukit - saya akan menjadi yang tercepat. Di bukit-bukit yang bergulir ini saya dapat rata-rata 22 mph ... dan saya akan bekerja seperti orang gila untuk mendapatkan itu ... sakit.

Robert Dupuy
sumber