據研究指出,全球陸地上平均風速大約為時速 11.7km/h,對跑者來說大概是 5~10 瓦的影響,看起來並不明顯。但其實有 13% 的地區其平均風速高達 24.7km/h!而就算是其餘的 87% 地區,在每月當中可能有 5~10 天會出現 48km/h 以上的強風,對跑者來說相當於接近 100 瓦的額外功率輸出。
根據另一份研究發現,跑步時的氧氣消耗跟風速之間會呈平方增加,因此當遇到越大的逆風,氧氣消耗會增加更多。而且跑步速度越快,空氣阻力的影響也會越明顯,在中長跑項目中會有 7.5% 的能量消耗是用於克服空氣阻力,而速度更快的衝刺項目更會高達 13%。
過去沒有任何一款跑步穿戴式裝置能夠即時量化出空氣阻力,因此當跑者面對逆風時都只能憑感覺跑,沒經驗的跑者很可能會因此消耗過多體力,導致比賽沒有跑出理想的表現,或是不知道訓練強度有沒有達到抑或超過。革命性的一刻發生在 2019 年,Stryd 推出最新一代的跑步功率計,主要的特色在於加入了對空氣阻力的測量,從而計算出跑步時所需要額外輸出的功率,為跑者帶來更準確的跑步功率,解決了這個「無形」的難題。
Stryd 是根據下圖公式去計算空氣阻力(FA):
ρ : 空氣密度
Cd : 阻力係數
A : 身體迎風面積
v : 跑者與通過空氣的相對速度
其中 ρ 跟 v 都是透過 Stryd 內建的空氣感測器去直接測量跑者周遭的空氣變化去推算。Cd 跟 A 則是相對固定的,主要是根據跑者所設定的身高跟體重去計算,根據一份研究顯示(下圖),計算出來的結果有高達 95% 的受試者在 ±2 個標準差之內。 v 的意思是跑者前進的速度與空氣速度之間的相對關係。舉例,當我們以時速 12km/h 的速度前進時,假如是在完全無風的環境(空氣沒有流動),那麼我們所面對的空氣阻力就是身體前進時所產生的風,所以是 12km/h;假如面對時速 4km/h 的逆風,加上前進速度 12km/h,空氣阻力將變成 16km/h。
相反,當以同樣是 12km/h 的速度前進但遇到 4km/h 的順風時,空氣阻力就會降低至 8km/h。因此,只有當順風的風速跟跑步速度一致(或超過)的時候,空氣阻力才會下降至 0。
Stryd 通過直接測量當下空氣阻力的方式,計算出跑步時需要額外需要多少功率去克服當下所面對的風阻-即風阻功率(Air Power),並直接加到總功率當中,呈現在手錶上。 因此,在逆風時跑同樣的配速,你的功率輸出會增加;相反,在順風時跑同樣的配速,功率會降低,變化的幅度則會因應風力大小而改變。
透過 Stryd PowerCenter 可以查看風阻功率在跑步過程中的變化,上圖是一次間歇訓練的紀錄數據,可以看到曲線上的灰色陰影區域就是代表風阻功率比例的高低。陰影區域越多,代表空氣阻力的影響越大,用於克服風阻的功率(佔總功率比例)也就越高。以上圖為例,在 409W 功率輸出當中,有 21% 是屬於風阻功率,代表有 86W 是用於克服空氣阻力。
有了風阻功率,你將會更容易去理解風力在跑步過程中會帶來哪些影響。無論在訓練或比賽中,你都可以即時因應風向去調整配速,以維持在最適當的強度(功率)範圍,最大程度地減小風對你的影響。
舉個例子,假設你已經知道比賽的目標功率範圍落在 250~260W 之間,剛出發時沒什麼風,配速大概能維持在 4:10~4:15/km 之間;然而在十公里處突然遇上一段大逆風,此時看功率已經來到 285W,你就知道應該要放慢配速,讓功率回降到 260W 內,雖然配速掉到 4:30/km,但你不需要慌亂,因為這才是當前面對這段逆風最適當的配速。
另一方面,你也可以利用跟跑的方式,降低逆風對你的影響。研究證實,跟在另一位跑者身後一公尺內,可以減少約 80% 的空氣阻力,這將能有效降低能量消耗(在中長跑項目中,約可減少 6.5% 氧氣消耗)。回到前面的例子,在遇上逆風時如果剛好有速度差不多跑者在你附近,你可以試著緊貼在他/她身後(但請不要踩到別人腳跟),也許同樣是 260W,而現在配速只掉到 4:20/km,這樣做既能省力又可在逆風中維持較快的配速,對於爭分奪秒想破 PB 的跑者來說特別重要。
風,無處不在,你可以討厭它,但你沒辦法改變它。唯一能做的,是順應風的變化,面對逆風時,學習利用功率冷靜調整配速,伺機而動;順風時則順勢加速,享受高速奔跑的快感。
*文章授權轉載自《STRYD》網站
在這個講求科學化的時代,一昧地埋頭苦練已經不是現代人追求進步的方式。 想要更客觀、更精確的方式監控跑步訓練強度? 不用毫無頭緒的猜測是否達到訓練計畫中的每一項目標。 Stryd 可以告訴你,你還能加多少速或是是時候該放慢腳步,不畏懼逆風,且戰勝風阻。
美國運動員Zach Bitter剛在去年一天雙破兩項100英里以上世界紀錄,堪稱超馬界神級人物。疫情下只能待在家的他也沒閒著,5月16日,他以12小時9分鐘15秒,也就是每公里配速4分31秒的時間打破跑步機100英里(160.934公里)世界紀錄,將原紀錄推進超過20分鐘。更強大的是,這麼長的時間一般人都需要許多固態補給解嘴饞,他卻除了最後嗑一盒洋芋片之外,其他全部只喝液體補給,神人簡直是羽化成仙!
2020年跑步機上的爭霸戰打得火熱,光是50公里跑步機世界紀錄,從一月至今就已三度被刷新,而現年33歲的美國運動員Zach Bitter選擇挑戰自己擅長的100英里(160.934公里)。事實上,他在2019年8月底甫以平均配速每公里4分13秒、共11:19:13跑完室內操場100英里,成功打破100英里世界紀錄,更同時繼續以12小時跑104.8英里(168..6公里)打破自己在2013年創下的世界紀錄。因此,這次對他而言是距離相同,但「賽道」不同的挑戰。
Bitter在完跑受訪時告訴外媒Runner’s World,他在挑戰過程中最重要的是不斷重振精神。「在跑步機上如果停下來就像浪費時間,而我會因此感到焦慮,在跑步機上幾乎必須斷斷續續,即使只是為了切換跑步機(他以同時兩台跑步機做挑戰)。」
為了這次挑戰,Bitter在自家安裝了兩台NordicTrack X22i跑步機,在比賽前他並沒有做太多測試,因為他知道機器會在幾個小時後超時,所以他直接規劃切換兩台,以防萬一發生故障。「我們有大約4星期的計畫時間,有很多可能出錯的地方,但幸運的是沒有重大問題發生。」
不過,挑戰途中仍有意外小插曲,例如房間內放兩台跑步機、兩台攝影機、一台電風扇和一台冷氣,總耗電量爆表,使其中一台跑步機的螢幕突然變黑,雖然仍在運行且能計算距離,但他們不得不多接一條延長線,以減輕房內電器的功率輸出。又一次,跑步機短暫地停止計數,幸好他們有注意到且立刻解決問題。
補給對於馬拉松、超馬選手都是至關重要的環節。Bitter制定了一套類似去年8月跑100英里室內操場的補給策略,但出現了一些問題:去年的室內賽道溫度約華氏15.5℃,是個跑起來相當舒適的溫度;但儘管試了再試,空調、電扇通通出動,Bitter家中的溫度都在21-24℃之間,更讓他驚訝的是,過熱的溫度並不是來自外部環境,而是跑步機本身散發的熱量。
過熱的溫度讓Bitter在挑戰一開始的幾個小時就感到脫水,於是他試著只靠液態的能量飲做補給;接下來幾個小時,跟時間賽跑的他消耗更多能量,於是他把1小時內的液體攝入量增加到約1700cc;再過幾個小時,他的胃感覺恢復了正常。
為了在無趣的跑步機上擠出一點樂趣,Bitter跟跑步機的配速玩上上下下遊戲,不過通常在每公里4分20秒上下。「我只想讓思慮遠離跑步機與距離,如果想太多,可能會一次『失分太多』,隨著一天的時間,我在1英里內換了3-4個不同的速度,而這些配速幫助我更接近目標。
同時,Bitter也忙著收聽廣播、音樂,以及現場直播,讓他最驚喜的是喜劇演員伯特·克萊歇爾(Bert Kreischer)的出現,伯特花了許多時間和三位超馬女運動員聊天,Bitter的妻子妮可也加入其中,他們甚至聊到一起培訓伯特達成100英里。Bitter認真地看待伯特想跑超馬的意願,他說:「伯特對24小時在跑步機上跑50英里很感興趣,我認為他在跳到100英里之前,會先跑個50公里或50英里。」而這些有趣的話題,也陪伴Bitter度過了第11公里後的數小時。
即使分散注意力,跑步機上的時間仍然度日如年。在87英里(約140公里)處,Bitter跑進浴室裡休息兩分鐘,吃了一盒橄欖油加海鹽洋芋片,這是他唯一吃的固體食物,而最終他總共吃了12包能量飲、洋芋片和226cc的蘇打水。
Bitter從去年8月至今,9個月內摘下第二項100英里的世界紀錄。當他終於完賽後,他立刻大啖牛肉碎末、奶酪和海鹽等鹹食來補充。打破世界紀錄幾天後,Bitter恢復不少,不過他暫時不想在跑步機上長時間跑步了,他估計需要花6星期去讓雙腳完整恢復。
新冠病毒疫情下,Bitter有不少賽事取消、延賽或是懸而未決,不過他只要保持健康,就會追求自己設定的紀錄。他說:「我一直將紀錄視為有趣的目標,在每項大計畫中,我享受跑步的樂趣,即便曾有過糟糕的日子,仍然在訓練和準備上得到許多樂趣。在過去兩年,我過的好日子多過糟日子,所以這些事對我可能很有趣。」
如果要做下一次挑戰,Bitter計畫每英里加快10秒鐘,大約用每公里4分07秒的配速完成100英里。
資料來源/Runner's World, @zbitter
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