Re: [問題] 體重跟長跑表現的關聯

作者: yr (Sooner Born Sooner Bred)   2020-05-28 23:42:39
幾本書可以參考
1. Stryd 的跑步功率手冊 https://www.stryd.com/guide
2. Jim Vance 的 Run with Power
3. Ron Van Megen 跟 Hans Van Dijk 的 The Secret of Running
另外可參考 FB 群組
https://www.facebook.com/groups/PalladinoPowerProject/
內的文件。
基本概念(假設在平地風阻可忽略)
Power (功率) = Work (功) / Time (時間)
= Force (作用力) x Distance (距離) / Time
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Work
= Force x (Distance/Time)
= Force x Velocity (運動速度)
= Mass (質量) x Acceleration (加速) x Velocity
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Force
目前市面上唯一能戰的跑步功率計 Stryd 就是去精確測量腳的加速度跟
你的身體運動速度來推估功率。當然,真的能考慮進去的就是往前的功
率,所以功率是水平功率,垂直功率,側邊功率的加總,但是對速度有幫
助就水平功率(向前)。其他的功率大概就是要保持平衡,加上跑姿不好
所需付出的額外代價。
從 Power = Mass x Acceleration x Velocity ,我們來做如此的假設:
你的肌肉沒有增長(變化的只是肥肉),你的跑步經濟性不變,那麼就是
說, Power 跟 Acceleration 大概就是維持在一樣的數字,所以你的速度
就是
Velocity = Power / (Mass x Acceleration) = C / Mass
C = Power/Acceleration 為定值
那麼,你體重變輕,速度變快,體重變重,速度就變慢,變化就是
Velocity ==> Velocity*(原本體重/新的體重)
當然事情沒這麼簡單,譬如你少了兩公斤,一般都不會是純肥肉,你的跑
步經濟性一般也會隨著練習變好。如果你是餓到少了兩公斤,那可能肥肉
佔多數,跑步經濟性也可能會變不好。
所以以下範例,是假設 1. 少掉的都是肥肉 2. 跑步經濟性差不多 (如
果是變胖算法類似)
以我幾個月前還沒疫情練得比較勤的數據來當範例來計算減重對 5K 的幫
助。
1. 體重 64KG
2. 5K 成績 22:50 平均功率 250W
在這裡要介紹一個 Running Effectiveness (RE) ,基本上就是來計算
跑步經濟性,它就是含糊籠統把跑姿以及其他沒用做功混在一起:
RE = Speed/Power 其中 Speed 是 m/s , Power 是 W/kg
所以我在跑這 5K 的 RE 是 5000/(22*60+50)/(250/64) = 0.9343
假設我減掉了四公斤體重變 60KG,都是肥肉,肌肉沒增加, RE 不變,
那我 22:50 在同樣的氣溫海拔可以跑多遠?基本上可以這樣算
X/(22*60+50)/(250/60) = 0.9343
X = 5333 公尺,
更簡單的算法是利用上面那個 1/Mass :
5000/(1/64) = X/(1/60), X = 5333
那麼,可以推出,我的 5K 大概可以 (22*60+50)*5000/5333 = 1284 秒
跑完,大概是 21 分 24 秒,快約一分半。
但是 250W 是全開跑 5333 公尺的最大功率,如果只跑 5000 公尺的話,
應該可以稍微再高一點,但是可以多高,就得看 Power-Duration Curve
PDC 這又是另一個故事了。
那如果減的是一半肌肉一半怎麼計算?這可能要先知道原本肌肉量,再
假設肌肉重量對功率輸出影響是線性的比較好算。但是一般這情況不用
計算,實際上比賽前十天可以做一次 Critical Power Test 或 FTP
Test ,可以得到關鍵功率以及 PDC ,然後根據比賽的狀況(氣溫,海
拔等等)去調整計算比賽功率並預估完賽時間(關鍵字 Super Power
Calculator )。
最後,你可能會問這個問題,照這個算法
減重後速度 = Velocity*(原本體重/新的體重)
那大迫杰是不是減 X 公斤就可以贏過 Eliud Kipchoge ?有可能,但是
前提是大迫杰要有那麼多的「肥肉」可以減。
以上大概就是體重對速度的影響,當然假設很多,我也只是稍微看過一些
書,物理也都忘光了,如果有寫錯歡迎指正。
作者: cuba391156 (cuba391156)   2020-05-29 00:08:00
前面基本概念第二段的work是不是要改power?
作者: tungpayton (改變)   2020-05-29 07:48:00
認真推 可是我中間略看太學術XD
作者: cuba391156 (cuba391156)   2020-05-29 08:41:00
想了解PDC (敲碗XD
作者: yr (Sooner Born Sooner Bred)   2020-05-29 08:45:00
請問是哪邊該改成 power ?PDC 大概就是 X 功率,可以維持 Y 時間的一個函數畫出的曲線或者是,我用 Y 功率,那可以持續多久譬如短跑瞬間爆發可以到 500W 但只能跑 15 秒但是走路約 70W ,可以維持八小時 XD一般是透過測試找幾個點來畫出這個曲線找出 PDC 後,可以用想要的完賽時間,加上 RE 估計可以跑多遠,來驗證想要預計跑的功率合不合理,然後做修正
作者: sportboy5040 (阿儒)   2020-05-29 12:03:00
用心 也有實例 欣賞 我也再思考你提供的力學數據
作者: cuba391156 (cuba391156)   2020-05-29 13:49:00
https://i.imgur.com/19ykXhP.jpg有PDC的圖嗎?覺得變因很多 但好的跑者就是能穩定輸出功率像我這種肉腳光是每一步的作用力就不同了QQ
作者: mida (實況「野球」魂)   2020-05-29 13:57:00
推~~~我自己1個多月減2kg的感覺是,維持同樣的power速度的確變快,照公式來算也是這樣,但那是因為我為了要維持同樣的功率,事實上體感我覺得是有稍費力,可能來自於體重雖然下降了但肌力也跟以前不一樣?天氣也可能有差,體重降天氣也變熱了穩定輸出功率我覺得平常有穩定練習的跑者一定都有變化控制並不是說每步都要完全一致,我的做法是使用stryd zone這個資料欄位,2個數字是即時功率(或3秒功率)和lap功率,只要讓lap功率維持穩定,長跑的表現就會發現差很多,即時功率就是微調lap功率用的而已~
作者: yr (Sooner Born Sooner Bred)   2020-05-29 14:52:00
@cuba391156 那邊要寬螢幕 https://i.imgur.com/fvCv8Wp.pngStryd 的 PDC 圖 https://i.imgur.com/KrGBnG8.png白色曲線是模型算出來的,其他是實際測量到的@mida: 一般要根據氣溫跟海拔來修正比賽/訓練功率Stryd 有提供換算公式,目前有整合到 Super Power Calculator我用法也跟你差不多, 3s power, lap power ,比賽加一個 AP
作者: loveFigo (對酒當歌 人生幾何讓人受)   2020-05-29 15:39:00
感恩推
作者: terryc (terry)   2020-05-29 21:51:00
認真給推
作者: cuba391156 (cuba391156)   2020-05-30 01:13:00
弱弱的問一下PDC圖前5分鐘功率怎麼會下降那麼多?是一開始開太快嗎?感謝原po分享
作者: yr (Sooner Born Sooner Bred)   2020-05-30 21:48:00
因為是時間可以達到的最高功率,譬如一般人百米跟四百米可能是 12 秒跟 56 秒的差別短時間靠爆發力,但是持續時間沒那麼久,自然降得快曲線是從過去九十天畫出來,並非跑一次畫出來的譬如我今天熱身跑 50m 加速跑,那可能把 10-15 秒部分曲線往上提升,然後主課表 400m 間歇,那會把一分鐘到一分半部分的曲線往上如果每天都只是輕鬆跑,那 PDC 就沒什麼用因為測得的數據永遠就只有輕鬆跑的功率,畫出來就水平線比較容易想像的方法就是想成 速度-持續時間 曲線圖畫出來就是,給一個速度,你能持續多久
作者: cuba391156 (cuba391156)   2020-05-30 22:15:00
那是不是把同樣訓練的課表做90天統計比較適合?感謝原po解釋
作者: yr (Sooner Born Sooner Bred)   2020-05-31 19:30:00
一般課表就包含不同強度的訓練,加上定期測試跟比賽就可以

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