【書摘】自行車訓練的「功率」是什麼?

羅譽寅
發表於2016/08/17
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「功率」(Power)經常用來計算物體在一定時間內所使用的能量,國際單位為瓦特(Watt,W),名字的由來是為了紀念英國著名發明家詹姆斯‧ 瓦特(James Watt)。

在宇宙萬物中,能量會以不同的形式出現,而陽光是地球能量的主要來源,為所有動植物提供生存所需。除了在大自然中的各種物質,我們最常接觸到的就是家中的各種電器,它們透過電流轉換成光能(燈泡)、熱能(電暖爐)、動能(電風扇)等,為人類帶來更好的生活品質。而不同的電器在同樣時間內所消耗的電量(瓦特數)都不同,一般在產品標示上皆會說明該電器會使用幾瓦特(以小時為單位),瓦特數愈高代表耗電量愈高。例如一台150公升的電冰箱耗電量約400W,代表打開它1小時會消耗400W 的電力,一台吹風機大概是1200W,而電風扇大約只需60W。總而言之,在同樣時間內所需使用的瓦特數愈高,代表其所消耗的功率愈多。

至於自行車上的功率計是透過內裡的應變規 (Strain Gauge),把接收到的力量測量出來,單位同樣是瓦特(W),只是驅動自行車前進的能量來源不是電力,而是我們的雙腿。人類從食物中獲得能量,再透過身體的循環代謝系統,把這些能量經由肌肉轉化成動作,產生力量並傳遞到自行車的踏板上。

簡單來說,功率計是透過騎士所施加到踏板的力量,乘以迴轉速來計算出功率值並顯示到碼錶上。因此,如果我們要在自行車上輸出更多功率,可以透過增加對踏板的施力,或是提高迴轉速來達成。換句話說,踩踏愈用力,或是迴轉速愈快,碼錶上的功率值就會愈高舉一個實際的例子,現今最頂尖的自行車選手如果用盡全力騎1 個小時,平均大概能夠輸出400W 以上,而驅動一台家用的洗衣機大概就需要380 ∼ 400W 左右,一次完整的洗衣流程約需1 小時,也就是說,這位自行車手所輸出的功率最多只能夠打開洗衣機洗一次衣服。


功率的由來與意義

我們都知道,要讓腳踏車前進,首先是要踩動踏板,施到踏板的力量愈大,腳踏車前進得愈快,這是再簡單不過的道理。但仔細想一想,你會怎麼衡量自己自行車的實力進步了?在同樣的路線、同樣的距離騎得更快?在相同的爬坡段可以騎出更快的速度?維持住同樣的速度但感覺騎起來變得比較輕鬆?當我們再認真想清楚,會發現以上統統不是用來評估騎車實力的最佳方法。

除了騎士個人能力差異之外,外在環境相信是對自行車成績影響最大的因素,特別是無形的風,就算是在同樣的路線騎,遇到順風跟逆風兩者之間的差異就相當大了。大順風的時候,你可能輕輕踩踏速度就接近40公里/時,但假如遇上強大逆風,也許多花好幾倍的力氣,時速也只有20公里/時左右,騎車經驗豐富的人應該是再清楚不過了。溫濕度同樣會對自行車成績產生影響,在炎熱又潮濕的天氣下,不管是進行任何耐力運動都會產生負面影響,用該次成績來當作騎乘能力的指標當然不準確。至於坡度就更不用說了,在愈陡的坡道上騎速度自然會愈慢,所以即使同樣是10公里的路線,A路線全都是起伏不斷的丘陵路線,B路線則是一路下坡,顯然你不能說因為兩條路線距離一樣,但在B路線騎得比較A路線快,所以進步了。

既然速度跟時間對於評估騎乘能力都不可靠,那麼到底用什麼來衡量最好呢?早在一九八○年代,德國醫學工程師烏爾里希(UlrichSchoberer)開發並製造出世界上第一套能在騎行時偵測騎士踩踏力量的裝置,也就是本書要細說的「功率計」。自此之後,這套技術與訓練理論便不斷蓬勃發展,對近代自行車壇的訓練更是產生了巨大的影響。

▲圖表01 ∙ 1 目前市面上的功率計主要分成四大類:SRM 大盤式功率計/SYB昇陽代理(左上)、ROTOR INpower 軸心式功率計/建來代理(右上)、STAGES 曲柄式功率計/捷安特代理(左下)與Garmin Vector 踏板式功率計/Garmin代理(右下)。


就如同溫度計是用來測量溫度,體重計是用來測量體重,功率計顧名思義就是一個用來測量功率的裝置,你施加多少力量到踏板上,在碼錶上就會即時顯示出功率是多少。輸出的功率愈大,自行車的速度就愈快(在同樣的環境下)。但跟以往不同的是,現在你可以明確得到一個「數據」,數字愈大就代表功率愈大,有數據才有根據,想知道自己有沒有進步不用再胡亂猜度,在同樣時間內能多輸出10W,就代表你進步了10W。同樣地,當你退步的時,功率計也會誠實地用數據告訴你。


資料來源:
《徹底看懂自行車功率訓練數據:透過功率計與WKO的監控和分析,提升騎乘實力》,臉譜出版。

延伸閱讀:
◎【書摘】功率訓練:什麼是功能性閾值功率FTP?
◎【書摘】利用功率計量化你的踩踏效率


 


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