如何计算骑行瓦数?

计算骑行功率的一个基础方法是手动估算。你需要将自行车自重和骑行者体重相加得到总重量,然后以最高速度骑行特定时间(例如10分钟),记录行驶距离。利用公式:总重量乘以距离除以时间再除以60,得出的结果单位是公斤力米/秒。接着用这个数值除以75,就能得到对应的马力数,这代表了自行车系统输出的大致功率。

计算骑行功率涉及多个物理公式。首先,公制单位牛顿-米(N-m)可以通过除以重力加速度9.8 m/sec²换算为公斤-米(kg-m)。其次,功率P等于功W除以时间t,而功等于力f乘以距离s,因此功率也可以表示为力f乘以速度v。此外,滚动摩擦系数也影响实际功率需求,例如在良好的沥青路面上,系数约为0.010至0.018,通常取0.018进行计算。

在评估骑行能力时,FTP(Functional Threshold Power,功能性阈值功率,即60分钟平均功率)是一个重要参考指标。普通通勤骑行的功率可能只有十几瓦到几十瓦;一般业余爱好者经过训练后,功率通常在100到200瓦之间;进阶的业余爱好者能达到200到300瓦;而职业车手的峰值功率通常在400瓦左右,冲刺时甚至可能超过1000瓦。在计时赛(TT)中,瓦特/体重比是核心参考数据。

现代骑行者更多依赖功率计来直接获取数据,无需手动推算。根据安装位置不同,功率计分为几种类型:脚踏式通过计算脚的运动速度和施加的力量得出数据;曲柄式则是依据曲柄的微小形变以及运动速度来计算;牙盘式通过测量盘钉受力与速度的关系;还有飞轮式通过棘牙受力和速度计算。不过这些设备通常价格昂贵。

从物理学角度理解,正常情况下成年人的持续输出功率大约为0.5马力,即373瓦左右。这个数值往往出现在特定的踏频下。功率的基本计算公式与汽车发动机类似,即功率等于扭矩乘以转速。其中扭矩定义为垂直方向的力乘以力臂长度,也就是作用力F乘以作用点到支点的距离S,这个距离还需要乘以牙盘与飞轮的齿比。