‚Power-to-Weight-Verhältnis‘ ist eine oft zitierte Phrase im Radsport-vor allem von Radfahrern, die sich kämpfen, wenn das Gelände steigt. Es ist auch eine Formel, auf die viele Grand Tour-Anwärter großen Wert legen. Andrew Hamilton erklärt, warum Power-to-Weight wichtig ist und wie Sie Ihre verbessern können.
Einer meiner Freunde ist ein begeisterter Benziner, der Autos für seinen Lebensunterhalt baut und fährt., Er scherzt oft: „Geld kann dir kein Glück bringen, aber es kann dir mehr PS bringen — und das ist auch so.“Als Radfahrer können wir natürlich nicht mehr Kraft kaufen — wir müssen unsere Muskeln und unseren Körper trainieren, um sie zu produzieren, und das ist nicht einfach. Während die Verbesserung Ihrer aeroben Fitness die Menge an Kraft erhöhen kann, die Ihre Muskeln produzieren können, bedeutet die menschliche Physiologie, dass die Gewinne, die auf diese Weise erzielt werden können, begrenzt sind.
Glücklicherweise ist die absolute Menge an Energie, die Ihnen zur Verfügung steht, nicht der einzige Faktor, der die Leistung der meisten Radfahrer bestimmt., Die Menge an Masse, die Sie bewegen müssen-dh Ihr Körpergewicht-ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung. Dies liegt daran, dass das Beschleunigen von Masse oder das Bewegen von Masse gegen die Schwerkraft Kraft erfordert. Daraus folgt, dass Sie, wenn Sie weniger Masse zum Schleppen haben, weniger Kraft benötigen, um sie zu bewegen.
Für Radfahrer, die nicht auf vollkommen ebenen und glatten Straßen fahren (das sind wir alle), ist es genauso wichtig wie Ihre maximale Leistung die Menge an Leistung, die in Bezug auf das Verhältnis von Körpergewicht zu Gewicht erzeugt werden kann — normalerweise ausgedrückt in Watt pro Kilogramm., Um Ihr Leistungsverhältnis zu ermitteln, teilen Sie einfach Ihre maximale Leistung (in Watt) durch Ihre Körpermasse in Kilogramm (kg). Zum Beispiel hat ein 80-kg-Fahrer mit einer maximalen nachhaltigen Leistung von 280 Watt ein Leistungsgewicht von 3,5 Watt pro Kilo (üblicherweise abgekürzt als 3,5 W/kg oder 3,5 W. kg-1).
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Das Verhältnis von Leistung zu Gewicht ist wichtig, da es ein großer Prädiktor für die Leistung ist., Nehmen Sie zwei Radfahrer: Radfahrer A kann eine maximale Ausgangsleistung von 250 W aufrechterhalten, während Radfahrer B nur 225 W bewältigen kann.Auf einer perfekt ebenen, glatten Indoor-Strecke (auf der die Schwerkraft kein Problem darstellt) können wir zuversichtlich vorhersagen, dass A schneller sein wird als B. Auf einer welligen Straße spielt Power-to-Weight jedoch eine größere Rolle. Wenn beide Radfahrer 80 kg wiegen, ist A immer noch schneller. Wenn A jedoch 80 kg wiegt und B 68 kg wiegt, beträgt das Leistungsgewicht von Radfahrer A 3,13 W/kg, während B 3,31 W/kg beträgt. Auf einer flachen Straße ist vielleicht nicht viel drin, aber gehen Sie in die Hügel und es ist Radfahrer B, der sich zurückzieht.,
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Verständnis Power-to-Weight-Verhältnis/Watt pro Kilogramm
Da Power-to-Weight-Verhältnis wird durch die einfache Formel Power bestimmt (Watt) ÷ Masse (kg), hoffentlich auch die nicht-mathematische Leser schätzen können, dass es drei Möglichkeiten, um Ihre Power-to-Weight-Verhältnis zu erhöhen:
- Erhöhen Sie Ihre Leistung, während Ihr Gewicht konstant zu halten
- Halten Sie Ausgangskonstante bei gleichzeitiger Verringerung Ihres Gewichts
- Erhöhen Sie Ihre Leistung und verringern Sie gleichzeitig Ihr Gewicht.,
Daraus folgt auch, dass sich Ihr Leistungsverhältnis möglicherweise überhaupt nicht verbessert, wenn Ihre Leistung zunimmt, aber auch Ihr Gewicht zunimmt. Gleiches gilt für Radfahrer, die abnehmen, aber einen Leistungsabfall erleiden-zu dem wir zurückkehren werden. Tabelle 1 zeigt die Beziehung zwischen Leistung, Gewicht und Leistung zu Gewicht genauer. Beachten Sie in Tabelle 1, wie das Verhältnis von Leistung zu Gewicht steigt, wenn die Leistung steigt und das Körpergewicht sinkt-dh höher und weiter rechts in dieser Tabelle., Beachten Sie auch, wie ein bestimmtes Verhältnis von Leistung zu Gewicht (wir haben 3W/kg hervorgehoben) bei viel niedrigeren absoluten Leistungen erreicht werden kann, wenn die Masse des Fahrers niedrig ist. Zum Beispiel hat ein 50-kg-Fahrer, der nur 150 Watt verbraucht, das gleiche Leistungsgewicht wie ein 90-kg-Fahrer, der 270 Watt verbraucht.
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Angenommen, dieser 90-kg-Fahrer möchte ein verbessertes Verhältnis von Leistung zu Gewicht. Wenn er oder sie 10 kg (bis zu 80 kg) abgibt, springt das Verhältnis von Leistung zu Gewicht von 3,0 zu 3.,4W / kg-das ist eine größere Verbesserung, als bei gleichem Gewicht zu bleiben und an aerober Fitness zu arbeiten, um die Leistung auf 300W zu erhöhen. Dies unterstreicht, warum überschüssige Körpermasse (Fett) so effektiv bei der Leistungssteigerung ist — auch wenn Ihre aerobe Fitness gleich bleibt.
Foto: Russ Ellis
Wie gut ist ein gutes Verhältnis von Leistung zu Gewicht?
Was macht ein „gutes“ Leistungsgewicht aus? Nun, das hängt vom Zeitraum und dem Niveau ab, auf dem Sie fahren., Dr. Andrew Coggan, ein international anerkannter Bewegungsphysiologe, hat einige typische Power-to-Weight-Verhältnisse zusammengestellt, die in der folgenden Tabelle gezeigt werden.
Tabelle: Typische power-zu-gewicht verhältnisse für verschiedene ebene radfahrer
Reiter typ | 5 minuten | 20 minuten | 1 stunde |
Professionelle | 7,0 | 6,1 | 6.0 |
3.0 | 3.3 | 3.0 | |
3.0 | 2.1 | 1.,8 |
Es ist nicht verwunderlich, dass die Profis unabhängig vom Zeitraum überlegene Leistungs-Gewichts-Verhältnisse aufweisen. Was noch faszinierender ist, ist, dass im Vergleich zu Amateur-und Freizeitfahrern das typische einstündige Leistungsgewicht eines Profifahrers nur Bruchteil unter der 20-Minuten-Zahl liegt. Dies liegt einfach daran, dass ein Pro-Fahrer mit nahezu maximaler Kapazität mit weitaus weniger muskelermüdenden Metaboliten fahren kann, als ein Amateur-oder Freizeitfahrer erleben würde.,
Du kämpfst bereits gegen die Schwerkraft, du willst auch nicht gegen Übergewicht kämpfen. Foto: Andy Jones
Welchen Einfluss hat das Verhältnis von Leistung zu Gewicht im Kampf gegen Wind und Hügel?
Wie wir bereits gesehen haben, bedeutet das Verschieben der Masse bergauf, dass Sie gegen die Schwerkraft arbeiten müssen. Dies erklärt, warum das Verhältnis von Kraft zu Gewicht beim Klettern besonders wichtig wird. Absolute Macht ist jedoch immer noch wichtig.,
Um dies zu veranschaulichen, vergleichen wir den Leistungsbedarf eines 70 kg-und 80 kg-Fahrers, der bei ruhigem Wind einen Hügel mit einem Gefälle von sieben Prozent bei 16 km / h (10 km / h) fährt. Anhand von Daten zum Roll-und aerodynamischen Widerstand können wir berechnen, dass ein 80-kg-Fahrer eine durchschnittliche Leistung von etwa 298 W beibehalten muss, was ein Leistungsgewicht von 3,73 W/kg erfordert. Der 70-kg-Fahrer müsste nur durchschnittlich 266 W auf dem gleichen Hügel mit der gleichen Geschwindigkeit auf dem gleichen Fahrrad fahren. Obwohl es insgesamt 32W weniger Leistung ist, führt dies zu einem etwas höheren Leistungsgewicht von 3.,80W/kg.
Zwei Fahrer auf einem 6 – kg – Rennrad mit einer Steigung von bis zu 7 Prozent
- 80 kg Fahrer-298W (3,73 W/kg)
- 70 kg Fahrer-266W (3,80 W/kg)
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Warum ist das so? In einfachen Worten, obwohl ein Großteil des Leistungsbedarfs der Fahrer von der Körpermasse abhängt (weil sie klettern), muss eine zusätzliche, feste Menge an Arbeit geleistet werden, um die Luft aus dem Weg zu schieben (dh, überwindung des aerodynamischen Widerstands), was für beide Fahrer gleich ist. Wenn die Geschwindigkeiten steigen, wird der Beitrag des aerodynamischen Widerstands proportional größer. Dies wiederum beginnt die absolute Leistungsabgabe gegenüber Power-to-Weight zu begünstigen. Natürlich ist es zu bedenken, dass der schwerere Fahrer in einem realen Szenario wahrscheinlich körperlich größer ist und eine größere frontale Oberfläche hat, was seinen aerodynamischen Widerstand weiter erhöht (eine Diskussion, die ein anderes Mal untersucht werden muss).,
Um dies zu veranschaulichen, nehmen wir nun an, dass die Fahrer doppelt so schnell unterwegs sind (32 km / h), der Gefälle jedoch halb so steil ist (3,5 Prozent). Die Zahlen werden nun:
- 80kg rider-462W (5.77 W/kg)
- 70kg rider – 429W (6.12 W/kg)
Die Aufstiegsrate ist insgesamt immer noch gleich und der 70kg Rider benötigt immer noch rund 32W weniger Leistung als der 80kg Rider, um eine Geschwindigkeit von 32kph aufrechtzuerhalten. Beide Fahrer mussten jedoch ein massives 163W-Extra finden, um den erhöhten aerodynamischen Widerstand bei 32kph im Vergleich zum Widerstand bei 16kph zu überwinden.,
Was bedeutet das in der Praxis?
Im Wesentlichen gilt: Je hügeliger das Gelände ist, desto wichtiger ist Ihr Leistungsgewicht. Je flacher das Gelände, desto weniger Power-to-Ratio zählt und desto mehr absolute Leistung zählt (Abbildung 1). Wir können eine weitere Schlussfolgerung ziehen: Wenn das Verhältnis von Leistung zu Gewicht identisch ist, ist der Fahrer mit der höchsten
absoluten Leistung schneller. Wenn beispielsweise Rider A 80 kg wiegt und 240 W tragen kann, während Rider B 70 kg wiegt und 210 W tragen kann, haben beide ein Leistungsgewicht von 3 W/kg., Aber A wird schneller sein, weil er / sie mehr Kraft hat, aerodynamischen und Reibungswiderstand zu überwinden.
Abbildung 1: Terrain und absolute Power versus Power-to-weight ratio
Je flacher das Terrain, desto wichtiger wird die absolute Power.
Je hügeliger das Gelände, desto wichtiger wird Power-to-Weight.
Testen der eigenen Leistung
Die Berechnung des eigenen Leistungsgewichts erfordert nur zwei Messungen: Ihr Gewicht und Ihre maximale nachhaltige Leistung. Die erste ist einfach zu messen — hüpfen Sie einfach auf einige genaue Badezimmerwaagen., Die zweite erfordert eine Leistung Messung. Dazu müssen Sie ein Fahrrad mit einem zuverlässigen Leistungsmesser (SRM, Powertap usw.) oder besser noch ein stationäres Fahrrad mit genauer Leistungsmessung (z. B. WattBike) verwenden, bei dem Sie wütend in die Pedale treten können, ohne Kurven, Verkehr usw. verlangsamen zu müssen.
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Um maximale nachhaltige aerobe Kraft zu messen, fahren Sie 10 Minuten lang sanft, um sicherzustellen, dass Sie gründlich aufgewärmt sind., Machen Sie ein paar Minuten Pause, fahren Sie dann 20 Minuten lang so hart wie möglich und zeichnen Sie Ihre durchschnittliche Ausgangsleistung in Watt auf. Dies ist Ihre 20-minütige maximale nachhaltige Leistung. Ihre einstündige maximale nachhaltige Leistung wird fünf bis 10 Prozent niedriger sein (je nach Fitness) als diese Zahl, zB eine 20-Minuten-Zahl von 275W würde etwa 260W für eine Stunde entsprechen. Ihre maximale Leistung von fünf Minuten liegt um etwa 10 Prozent über dem Wert von 20 Minuten, z. B. in diesem Beispiel um 295W).,
Ob ein Ausflug in die Berge oder nur Ihre lokalen Hügel, Power-to-Weight ist wichtig. Foto: Andy Jones
Praktische Tipps zur Verbesserung Ihres Power-to-Weight-Verhältnisses
Wir haben gesehen, dass eine Leistungssteigerung, eine Reduzierung des Körpergewichts oder eine Kombination aus beidem Ihr Power-to-Weight-Verhältnis erheblich verbessern kann. Aber wie können Sie dies am besten erreichen? Dies hängt von Ihrem Fahrradhintergrund ab:
Relative Anfänger / Anfänger
Wenn Sie einfach mehr Meilen fahren, wird Ihr Leistungsgewicht erhöht. Wenn Sie mehr Meilen einlegen, wird nicht nur Ihre aerobe Fitness (dh, ihre nachhaltige Leistung); Sie werden mit ziemlicher Sicherheit ein wenig überschüssiges Körperfett verlieren. Wenn Sie beispielsweise von 86 auf 82 kg fallen und Ihre 20-minütige Leistung von 210 auf 235 W erhöhen, erhöht sich Ihr Leistungsgewicht von 2,4 W/kg auf sehr respektable 2,9 W/kg.
Fitter und erfahrener Fahrer
Sie müssen etwas fokussierter sein, als einfach mehr Meilen hinzuzufügen. Ja, mehr Meilen können zu einem reduzierten Körpergewicht führen, aber fügen Sie zu viel zusätzliches Volumen hinzu und Sie laufen Gefahr von Müdigkeit und Burnout., Darüber hinaus kann ein Versuch, Gewicht zu reduzieren, wenn Ihr Körperfettspiegel bereits recht niedrig ist, zu Muskelmasseverlust sowie Fettabbau führen. Angesichts der Tatsache, dass Energie im Muskelgewebe erzeugt wird, können Sie am Ende Ihr Gewicht reduzieren, aber etwas Kraft damit verlieren, was zu minimalen Verbesserungen des Power-to-Weight-Verhältnisses führt. Wenn Sie sich daran erinnern, dass absolute Macht immer noch sehr wichtig ist, könnte es Ihnen insgesamt schlechter gehen.
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Eine bessere Option ist es, ein bestimmtes Training einzubeziehen, um die maximale Leistung zu steigern. Dazu gehören Sitzungen wie Intervalle (lang und kürzer, intensiver), Hügel Wiederholungen und einige Schwelle Fahrten. Da diese Sitzungen sehr anspruchsvoll sind, stellen Sie sicher, dass Sie genügend Erholungszeit in Ihren Wochenplan einbauen — während der Erholung passen sich Ihre Muskeln an und werden stärker.
Krafttraining
Eine weitere nützliche Strategie, insbesondere für erfahrenere Fahrer, besteht darin, regelmäßig Krafttraining durchzuführen., Studien haben gezeigt, dass die Durchführung von schwerem Krafttraining für die wichtigsten Radmuskeln (Quadrizeps, Oberschenkel, Gesäß und Waden) nicht nur die Muskeleffizienz steigert, sondern auch dazu beitragen kann, den Verlust der Muskelkraft während des Trainings mit hohem Volumen zu verhindern oder in Zeiten der Gewichtsabnahme.,
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Ernährung
Unabhängig von Ihrer Fahrfähigkeit spielt der Verzehr einer gesunden Ernährung mit einem Minimum an zuckerhaltigen, fettigen und verarbeiteten Lebensmitteln eine Rolle bei der Verbesserung des Leistungsgewichtsverhältnisses. Da alle anderen Dinge gleich sind, wurde insbesondere eine höhere Zufuhr von Zucker und zuckerhaltigen Lebensmitteln eindeutig mit einem höheren Körperfettgehalt in Verbindung gebracht (ref 1,2). Im Gegensatz zu Muskelgewebe stumpft überschüssiges Körperfett das Verhältnis von Leistung zu Gewicht ab und trägt nichts zur Leistungsabgabe bei., Aus dem gleichen Grund wird eine reichliche Aufnahme von diätetischem Protein empfohlen, besonders nach dem Training. Protein wird für die Erholung und Reparatur nach dem Training benötigt, und Studien zeigen, dass eine höhere Proteinzufuhr dazu beitragen kann, Muskelmasseverlust zu verhindern, wenn das Trainingsvolumen hoch ist.