Powertap convertește wații în calorii arse; Dave McCraw
Calculul consumului de calorii (kcal) pentru puteri date folosind un contor de putere pentru ciclism, cum ar fi un PowerTap.
Calculul unei linii de bază dificile pentru cheltuielile de energie
PowerTap. După senzația imediată de „câți wați pot face?” (răspuns: dezamăgitor puțini!), am trecut la următoarea întrebare cea mai evidentă: „cât de repede vor merge bicicletele mele pentru o putere determinată?”
Cu toate acestea, există o altă latură a măsurării puterii pe care nu o luasem în considerare până la ceva timp după ce mi-am construit PowerTap-ul. Știți de fapt câtă energie puneți în drum pe parcursul unei plimbări (sau a unei părți a unei plimbări).
Transformarea waților în calorii
Dacă știți durata și puterea medie, aveți deja energie, pur și simplu nu se exprimă în calorii bune de modă veche. Se pare că există o formulă surprinzător de simplă pentru a transforma puterea de la un contor de putere în kcal, totuși:
energie (kcal) = putere medie (W) X durata (ore) X 3.6
Ca și în cazul multor formule surprinzător de simple, există presupuneri încorporate în constantă.
Când înmulțiți puterea cu durata, obțineți energie (un joule este de 1 watt pentru 1 secundă). 100W pentru o oră (3600 de secunde) este, așadar, 360.000 de jouli, sau 360kJ. Deoarece pierdem un factor de o mie de jouli sau calorii transformate în kcal, puteți vedea de unde provine 3,6 în formula simplificată.
Cu toate acestea, la fel ca orice mașină, corpul uman nu este perfect eficient - trebuie să ardă mai mult de 1 joule de energie reală pentru a produce 1 joule de energie * măsurată * printr-un contor de putere. De fapt, eficiența ciclismului la oameni este cuprinsă între 20-25% (deci numeroasele sisteme și ineficiențe ale corpului tău consumă 4-5J de energie pentru fiecare 1J pe care îl livrezi la pedale).
Acest lucru înseamnă că ar trebui să împărțim orice cifră de „jouli măsurați” la 0,2 la 0,25 pentru a o exprima ca „jouli reali”.
Printr-o coincidență fericită, o calorie este
4,18 julii, deci pentru a transforma „joulii reali” în calorii suntem pe punctul de a face în sens opus (un joule este 0,24 dintr-o calorie).
Pentru un om cu o eficiență de 24%, puteți anula exact ultimii doi pași, astfel încât julii măsurați = calorii reale. Deoarece intervalul este de 20-25% eficiență, aceasta este o subestimare (mulți oameni vor arde mai multe calorii decât sugerează calculul, dar puțini vor arde mai puțin).
Vedeți că a funcționat în ambele moduri de mai jos:
100W X 1x X 3,6 = 360kcal
(100W x 3600s)/4,18)/0,24 = 358,851cal = 358,9kcal
Există câteva alte piese de luat în considerare, dar toate acestea sunt alte motive pentru care aceasta este o subestimare (cum ar fi eficiența trenului de rulare - lanțul tău murdar înseamnă că s-ar putea să lucrezi mai mult pentru a obține cei 100W decât Joe Spotless).
Rularea cu anvelopa de rezervă
Folosind formula de mai sus, putem vedea că un watt-oră valorează 3,6kcal. Printr-o coincidență convenabilă, densitatea energetică a grăsimilor este
3500kcal pe lb, deci un kilowatt-oră de efort de la un ciclist va arde o kilogramă bună de grăsime.
Dacă faceți naveta cu o medie de 100 W, la fiecare zece ore veți arde o kilogramă de grăsime. Să presupunem că naveta durează o jumătate de oră, deci este nevoie de 20 de călătorii (două săptămâni) pentru a pierde kilogramul de grăsime.
Presupunând standardul de cinci săptămâni de concediu plătit pe an, veți pierde 23 de kilograme de grăsime pe an din acea deplasare modestă de 30 de minute (presupunând că nu creșteți aportul de alimente pentru a compensa - evident, majoritatea o fac, deoarece ciclistii nu sunt toți slăbiți! 🙂 ).
Pe baza testelor mele PowerTap timpurii, 100W pe bicicleta mea rutieră sunt bune pentru
13,5 mph pe apartament fără vânt, deci este probabil corect să presupunem că majoritatea navetiștilor obișnuiți gestionează 100W.
Dacă faceți naveta la 200 W (18 mph pentru mine, din nou pe apartament fără vânt) veți arde mai mult (deși o navetă de o jumătate de oră la 13,5 mph durează doar 23 de minute la 18 mph, astfel încât creșterea dvs. reală este de ordinul a 50% mai degrabă decât dublarea - 100 * .5 * 3.6 = 180kcal, 200 * 0.375 * 3.6 = 270kcal).
Permite câteva gânduri interesante despre „alimentele ca combustibil”. O porție de Weetabix (micul meu dejun la alegere) conține 134kcal, așa că chiar și adăugând 100kcal pentru o porție generoasă de lapte, încă am un deficit de la plimbarea mea de dimineață * chiar și după micul dejun la sosire *.
Cu siguranță nu așa cum am crezut că va fi!
P.S. În funcție de locul în care locuiți, este posibil să aveți kcal pe ambalajul alimentelor (cum ar fi Marea Britanie) sau doar „calorii”, care este întotdeauna cu adevărat kcal (există unele mumbo-jumbo despre Calorie = 1000 calorii, nu că oamenii valorifică așa în viața reală, dar vezi Wikipedia).
11 gânduri despre „Powertap: convertiți wații în calorii arse”
Post fantastic! Îmi place modul în care combinați unități imperiale, SI și „tradiționale” 🙂 Kcal-ul de conectare și wați este o perspectivă excelentă - mulțumesc.