何为最优踏频
踏频用脚踏每分钟转动的次数[1]来表示。学术界已经对最优的踏频进行了广泛的研究。早在1929年,Hartree 和 Hill 就指出存在一个最优的踏频。当一个车手蹬踏频率过低时,不稳定的输出功率和肌肉的松弛会浪费能量。但是当车手蹬踏得太快的时候,身体为了克服肌肉内部的阻力也会损失能量。因此在这两者之间一定存在一个理想的踏频。但是,Hartree 和 Hill 没有能够给出确切的数值。
在另一些研究中,最少的氧气消耗量被作为最优踏频的评判标准。1986 年 Gregor 展示了此类研究的结果。在大多数情况下,最佳的频率介于 33 rpm 和 80 rpm 之间;但是,在现实中,大多数自行车手总是选择90 rpm 到 110 rpm 之间的踏频。最初,学术界推测这是由于长期的训练造成的,但是 1986 年 Boning 等人的测试推翻了这个假说的基础。他同时挑选了经过训练的车手和未经训练的人员进行测试,发现尽管未经训练的人在高踏频时承受的阻力更大,但最佳的踏频并未降低。早在1981年,Hagberg 就发现,当推算从无阻力骑行到有阻力骑行的氧气消耗时,最佳的踏频逐渐增加到 100 rpm。1986 年 Redfield 和 Hull 给出了一个解释,他们把腿部各个关节的扭矩的和作为评判(评估函数,见附图)。通过计算踏频的函数,他们发现消耗最低的踏频介于 90 rpm 和 100 rpm之间。这与实际的自行车手选择的踏频吻合。
此外,1988 年 Hull 深入研究了蹬踏频率。他综合考虑了关节扭矩和肌肉的张力与踏频的关系。这次调查得出的最佳频率介于 90 rpm 与100 rpm 之间。很显然,腿部肌肉的张力是骑行中的决定性因素之一。这也表明1929 年 Hartree 和 Hill 已经几乎正确地解释为何了低踏频绝非最优解
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