18新利最新登入环法自行车赛冠军能燃烧多少卡路里?

由:约翰·埃里克·戈夫|
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环法自行车赛选手比利时的奥利弗·奈森(Oliver Naesen)和瑞士的迈克尔·Schär (Michael Schär)必须不停地吃东西来补充消耗的能量。Tim de Waele/盖蒂图片社

想象你从第17阶段开始今年环法自行车赛。首先,你会骑大约70英里(112公里),海拔逐渐上升到1300英尺(400米)左右。但你还没有看到有趣的部分:Hautes-Pyrénées山脉。

在接下来的40英里(64公里)里,你必须爬上3英里海拔净增一英里(1.6公里)的山峰.在我生命中最健康的一天,我甚至可能无法完成第17阶段——更不用说在与获胜者完成全程所需的5小时左右的时间内完成它了。第17阶段只是必须在23天的巡演中完成的21个阶段之一。

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我是一名运动物理学家,我已经模仿环法自行车赛利用地形数据(就像我在第17阶段描述的那样)和物理定律,研究了近20年。但我仍然无法理解完成世界上最著名的自行车比赛所需要的体能。只有少数精英人才能在以小时而不是天为单位的时间内完成环法自行车赛。他们之所以能够做到我们其他人只能梦想的事情,是因为这些运动员可以产生巨大的能量。能量是指骑自行车的人消耗能量的速度,而他们消耗的能量来自他们所吃的食物。在环法自行车赛中,获胜的自行车手将燃烧大约相当于210个巨无霸的热量。

骑自行车是瓦茨的游戏

为了让自行车移动,环法自行车选手将肌肉中的能量通过自行车传递到车轮上,从而推动地面。骑手释放能量的速度越快,能量就越大。能量传递的速率通常以瓦为单位。与大多数人相比,环法自行车手能够在令人难以置信的长时间内产生巨大的能量。

在大约20分钟的时间里,一个健康的休闲自行车手可以持续骑车250瓦到300瓦.环法自行车手可以生产同一时期超过400瓦.这些专业人士甚至有能力达到1000瓦对于在陡峭的上坡上的短时间爆发-大概足够了使用微波炉。

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但并非环法自行车赛选手投入自行车的所有能量都转化为向前运动。骑自行车的人要与空气阻力和车轮与道路之间的摩擦损失作斗争。下坡时它们得到重力的帮助,但在爬坡时它们必须与重力作斗争。

我结合了所有与自行车动力输出以及重力、空气阻力和摩擦的影响相关的物理原理在我的模型中.根据这些数据,我估计一名环法自行车赛冠军在大约80个小时的比赛中平均需要消耗大约325瓦的电力。回想一下,大多数业余自行车手如果能在20分钟内产生300瓦的电力就会很高兴了!

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在环法自行车赛中,获胜的自行车选手将消耗大约相当于210个巨无霸的热量。
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把食物变成里程

那么这些骑自行车的人从哪里获得这些能量呢?当然是食物!

但是你的肌肉,就像任何机器一样,不能将百分之百的食物能量直接转化为能量输出——肌肉可以介于两者之间2%效率当用于游泳等活动时,心脏效率为40%。在我的模型中,我使用的平均效率为20%。知道了这个效率以及赢得环法自行车赛所需的能量输出,我就可以估计获胜的自行车手需要多少食物。18新利最新登入

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完成全部21个赛段的顶级环法自行车手在比赛中消耗大约12万卡路里,平均每赛段消耗近6000卡路里。在一些难度更大的山地赛段,比如今年的第17赛段,选手将消耗近8000卡路里的热量。为了弥补这些巨大的能量损失,骑手们会吃一些美味的食物,比如果酱卷、能量棒和令人垂涎的食物“果冻”,这样它们就不用浪费精力咀嚼了。

去年的冠军他的体重只有146磅(66公斤)。环法自行车赛的车手没有太多脂肪可以燃烧来获取能量。它们必须不断地将食物能量输入体内,这样它们才能以超人的速度释放能量。所以今年,当你在观看环法自行车赛时,注意自行车手们吃了多少次零食——现在你知道他们吃零食的原因了。18新利最新登入

本文转载自谈话在创作共用许可下你可以在原文在此

约翰·埃里克·戈夫他是林奇堡大学的物理学教授,研究运动物理学。

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