Как да изчисля мощността, която е необходима, за да се направи хълм с дадена

Например, да кажем, че карам с такт 50 оборота в минута с предавателно отношение 39 х 23 на хълм с 10% наклон за 10 минути. Има проста формула за изчисляване на необходимата мощност?

отговор

Вие не давате достатъчно информация във вашия конкретен въпрос (т.е. „50 оборота в минута за 10 минути при 39 x 23 с 10% наклон“), за да дадете пълен отговор в абсолютно изражение. Ако приемем обаче, че карате велосипед със стандартен размер 700c, има достатъчно информация, за да направите добра относителна оценка.

Първо ще дам кратък отговор, след това едно правило, което е лесно за изчисляване и ще ви отведе до около 10%, след това по-дълъг, по-подробен отговор.

Относителният относителен отговор на въпроса ви е

3 вата/кг обща маса. За да преобразувате това в абсолютен общ ват, просто умножете 3 вата/кг * обща маса (в кг) за вас, вашия велосипед и цялото оборудване, което носите. Например, ако тежите 70 кг и вашият велосипед и цялото оборудване заедно тежат още 10 кг, ще са необходими около 3 * (70 + 10) = 240 вата. Ако тежите 70 кг, това означава, че сте = 240/70

Трябва да произвеждате 3,4 вата/кг телесна маса. За да поставим това в контекст, 3,4 вата/кг за 10 минути не е лошо представяне за обикновения велосипедист-любител. За нормална разходка на равна земя хората са средно около 1 ват/кг, докато професионален колоездач може да надвишава над 5 вата/кг за един час. Изчислено е, че Ланс Армстронг е произвеждал малко над 6 вата/кг в продължение на 40 минути, изкачвайки Алпа д'Юес по време на Тур дьо Франс.

Основно правило за преобразуване на скоростта в мощност на стръмни хълмове е: На стръмен хълм умножете наклона на хълма по вашата скорост в km/h и след това по

3. Ако измервате скоростта си в km/h, умножете я с 5 вместо с 3. Това ще ви даде приблизителна оценка на ватовете на терена/kg, които ще трябва да произведете. Например, ако изкачвате 10% хълм на мотор със стандартен размер при предавателно отношение 39/23 при 50 об/мин, карайте с него

11 км/ч (или около 6.5 mph). Така 10% * 11 км/ч = 1,1 и 1,1 * 3 = 3,3 вата/кг. Като алтернатива, ако измервате скоростта в km/h, 10% * 6.5 mph = 0.65 и 0.65 * 5 = 3.25 Watt/kg. По принцип, за това основно правило трябва да спазвате номер 3 само ако измервате скоростта в km/h или 5, ако измервате скоростта в km/h.

Как промених скоростта ви в определена предавка на скорост? На нормално стандартно колело задното колело "700c" има обиколка на

2,1 метра). Ако сте преминали през 39/23 предавка при 50 RPM, тогава (50 RPM) * (39/23) * (60 минути/час) * (2,1 метра) =

10700 метра/час или 10,7 км/ч. или 6.6 mph.

А сега по-подробното обяснение. Уравнението за преобразуване на скоростта в мощност е добре известно. Общата необходима услуга се състои от четири части:

От тях най-лесният бит е силата, необходима за преодоляване на промените в надморската височина, които за щастие сте поискали от тази. На стръмен хълм скоростта ви е бавна, а аеродинамичните и другите сили на съпротивление са доста ниски спрямо частта за катерене. Силата, необходима за отчитане на промяната в потенциалната енергия, е ясна:

Ват (PE) = наклон * скорост в метри/сек. * Обща маса * 9,8 м/сек. ^ 2

Ват/кг = наклон * скорост в метри/сек. * 9,8 м/сек. ^ 2

Всичко, от което се нуждаем, е да получим скорост в m/s. Ако имате велокомпютър, който показва км/ч, трябва да разделите км/ч на 3,6, за да получите m/s и да умножите по 9,8. Ако вашият велосипеден компютър казва мили в час, разделете мили в час на 2,25 и умножете по 9,8. Когато направите това, ще видите, че получените константи са приблизително 3 (за км/ч) и 5 (за мили в час), както е дадено в правилото по-горе.

Можете да използвате калкулатора на http://bikecalculator.com, който ще ви даде разумна оценка, ако знаете средния наклон на хълма, дневната температура и скоростта/посоката на вятъра (вероятно не е от значение за хълма). . Подобен калкулатор е тук, за да можете да сравните два метода.

Уебсайтът http://www.cyclingpowermodels.com предоставя богата информация за модели на изпълнение, включително следния откъс. Въпреки това не можах да намеря калкулатор на производителността (точно обратното).

Два ключови въпроса при прилагането на модел за анализ на колоезденето трябва да бъдат "Точен ли е?" и "какви са предположенията?"

Моделите на връзката между ефективността на велосипеда и скоростта съществуват отдавна и се основават на физическите принципи на законите на Нютон за движение. Основният модел на ефективността и скоростта на велосипеда, използван на този уебсайт, е изпълнение на модела, предложен в Валидирането на математически модел за ефективност на колоезденето по пътищата, публикуван в Journal of Applied Biomechanics през 1998 г. Тази публикация демонстрира пълнотата и валидността на модела чрез сравняване на прогнозираните и наблюдавани стойности на производителността на модела. Моделът изчислява мощността, която би трябвало да генерира велосипедист, за да достигне определена скорост на определен курс, като се вземат предвид най-важните физически и екологични параметри. На някои места този модел се използва за изчисляване на скорост, време или стойността на друг параметър при определена мощност.

Ефективността на модела е толкова добра, колкото и точността на неговите входове, поради което често навлизаме в големи подробности относно измерването или оценката на важни променливи като плътност на въздуха, вятър и съпротивление. Всички предположения или подходи за моделиране обикновено са очертани. До известна степен използването на последователни модели на производителност при извеждане на полето на измервания на съпротивлението (т.е. полеви тестове на CdA) може да подобри надеждността на моделите, когато се използва с този вход.

На практика установихме, че теоретичните стойности на времето за колоездене на велосипедист с определено ниво на производителност и добри параметри са постоянно в рамките на +/- 5% от действителното време на шофиране и често в рамките на +/- 2%. Във връзка с посочената точност на повечето измервателни уреди за велосипед от +/- 2%, ние твърдо вярваме в прилагането на физически модели за анализ на колоездачни събития и най-вече в аналитичните показатели, дадени на ездача или треньора. Колкото повече използваме тези модели, толкова повече доверие имаме в тях. Ако сте ги използвали, не се колебайте да споделите резултатите си с нас.

Имайте предвид, че предавателното число и каданс не са необходими за изчислението (можете да получите еднакви показатели с по-ниски предавки и по-бърз ритъм, или обратно).

На теория мощността може да се измери само със специален инструмент, обикновено електронен (и скъп) измервател на въртящия момент, вграден в персонализирана манивела или задна главина.

За актуална информация за състоянието на техниката отидете на http://www8.garmin.com/train-with-garmin/power-meter.html. Ще ви покаже много други връзки по същата тема.

Както подсказва вашият въпрос, ако искате да оцените мощността въз основа на общото изкачване (без да се взема предвид енергията, изразходвана за преодоляване на вятъра и съпротивлението при търкаляне), можете да използвате формулата мощност (W) = енергия (J)/време (а) използване, където присъства енергия Вариацията на потенциалната енергия, изчислена с енергия (J) = маса (kg) * гравитация (9,8 m/s²) * височина (m), височината е общото покачване, а масата е комбинираната маса на вашето тяло и вашия мотор.

Втората формула дава минималните енергийни разходи (тъй като не само изкачването, но и съпротивлението използва енергия), така че можете да го преобразувате в хранителни калории, ако е необходимо. Когато спирате, кинетичната енергия се губи и вие използвате повече енергия, за да се върнете към скоростта.

Мощността означава скоростта на пренос на енергия или колко енергия можете да похарчите за всяка единица време - на обикновен език колко сте силни.