测出了人体马达功率 188瓦

ramon

又去无锡爬惠山了。出门前称了总重量，人+车+装备，85公斤。骑了50公里不到，抵达惠山脚下的入口，九龙道口，在环山路路牌处开始计时。

之前在途中，曾多次计时。即在微风平地，行进速度为10km/h， 20km/h，30km/h时停止踩踏板，让车在车与地面的滚动摩擦阻力，风阻，车身内部的机械摩擦阻力作用下，逐渐减速到停止。

在10km/h，20km/h, 30km/h时，可以算总动能，即0.5mvv
其中m为总重量(物理学上叫质量)，v是以 m/s 米/秒为单位的速度

计时得到秒数。可以得出近似的克服这些阻力做功的功率，但也不会太精确，只能算个大概。
该功率为 0.5mvv/t

今天大致测得时间大致为20秒，40秒，60秒。只能说大致，不算太精确。

得出约为16.4瓦，32.8瓦，49.2瓦，由于惠山攀爬均速在12km/h,从20km/h降到零的过程中，算平均风阻应该与12km/h接近些。
就大致取20km/h时的数据。如果取三者的平均值，恰好也是32.8瓦

其实这里其中一项，机械摩擦阻力只包含了前后轴的，但少了中轴的，还少了在骑行时，链条与牙盘，与飞轮之间的机械摩擦阻力。这个其实如果要测，可以用个弹簧秤来拉动踏脚转动，看需要多少力，然后再来算克服它的做功。如果一般情况下骑行时踏频保持60转/分，即1转/秒，则由这个力F，可以得出克服该阻力做功功率为 F×2π×R,即2πRF，如果踏频为f，则克服这些阻力的功率应为 2πRFf/60=3.14/30 ×RFf  其中R为曲柄长度，暂时把这个功率称为W2，其实在飞轮的不同齿片时，F这个力也会有变化，爬坡时则主要用小档，平地则用中档，大档更多些。

另外，在爬坡过程中，由于是斜坡，重力有一个分量平行于斜坡，另一个分量垂直于斜坡，对地面的正压力会下降，于是滚动摩擦力会降低。

好在惠山海拔-无锡海拔大约为324米，而爬坡总距离在5.8公里左右，平均爬升率324/5800 约等于 5.6%
这样平均的重力分量主要还是作用为正压力。

虽然32.8瓦一方面少计了W2，但同时在爬坡时，由于滚动摩擦力下降，又等于是有些多计量了。所以可能还算接近实际值。

还有一个重要的功率是W3，W3是爬坡过程中克服重力做的功
按之前的公式 mgh/t ，今天的m是85kg, t是 29分05秒，即1745秒
得出W3 = 154.67 瓦

总计 W = W1+W2+W3 = 187.5 瓦
如果再加上0.5瓦的其它功耗 (比如骑行中脱手套，擦汗，喝水等动作，包括骑行时服装的摩擦，裤脚与曲柄的摩擦之类) 就是188瓦，呵呵，数字不错。

188瓦并非人体的极限功率，极限功率应该是心跳超频时，无氧运动的功率。而骑行过程有氧运动还是为主，爬坡则无氧会更多一些，所以腿会更酸，无氧运动产生的乳酸。但总体来讲，心跳还不算太超频。所以也不能算极限功率。

极限功率估计应该在200瓦以上了。

而平地保持60-75(转/分)踏频时，总体功率还是会更低些。

其实还有一个测功率的办法，如果能测出骑行时蹬踏力度F，量一下曲柄长度R，踏频为f，则功率W=2πRFf/60=πRFf/30
而人体的即时输出功率与心率相关。心率更高时，输出功率更高。

至于怎样测蹬踏力度，可以试试看，用平时的习惯蹬踏力度去踩体重计，得到的kg数，乘以重力加速度9.8牛顿/kg
而踏频可以用踏频器，一般骑行保持在60左右也不错，即每秒钟踏一圈。是比较省力的骑行。

我测了下自己一般的蹬踏力度在17.5公斤，踏频60，曲柄长0.175米
则W=2×3.1416×0.175×17.5×9.8 = 188.57瓦

运动时保持相对比较恒定的心率较好，保持相对稳定的输出功率。这也意味着相对稳定的踏频f，相对稳定的蹬踏力度F。

其实这也就是变速系统存在的意义。在多种路况，气象条件下，可以尽可以保持稳定的踏频，与稳定的蹬踏力度，从而保持相对稳定的输出功率。

爬坡时的功率主要还是克服重力做功。
至于平地，主要是克服风阻做功，特别是在高速巡航时。
克服风阻做功的功率，即速度的立方成正比。
这是因为功率= FV 而其中的F 风阻的力与速度的平方成正比，所以功率就与速度的立方成正比

这意味着如果不刮风，在空气中行进，40km/h时人体克服风阻做功功率是20km/h时的8倍
而30km/h时的克服风阻做功功率是20km/h时的3.375倍

今天在骑行中看码表，在不踩踏板时，速度的减速过程，在20-30km/h时，差不多每秒要减1.0-1.2km/h，10-20 km/h时，差不多每秒减0.6-1.0km/h，10km/h以内，则为每秒减速0.5km/h以下

如果能得到精确的瞬时减速度，用这种方式倒也是可以算平地时的骑行功率
比如W=FV=maV 即 总重量×减速度×速度
举例而言今天大约保持26km/h 左右 不踩踏时每秒减1.1 km/h左右,重量85kg
则功率为 85 ×1.1/3.6 × 26/3.6
除以3.6是为了把km/h的单位转换为 m/s
得出结果约为 187.57 瓦

以上得到的几个数值，188,188.57，187.57总体来看，188瓦还是蛮接近我的实际骑行时，有氧运动功率。
至于冲刺等无氧的极限功率，心率处于无氧运动的高心率时，输出功率应该会在200瓦以上

极限功率其实也有计算方法，比如测出在较高踏频时自己的最大蹬踏力度，即可以按 W=πRFf/30来算瞬时最高输出功率
或者测试无风微风天气时，平地冲刺出一个极限速度，再测一下瞬时减速度，停止踩踏，看每秒速度减少多少km/h
W=FV=maV，当然如果有一个持续顺风，或持续逆风情况下，也是一样可以测的。只不过极限速度与减速度都会有不同而已。最好能保持60以上的踏频情况下测试。

或者用最快速度短距离冲坡。比如5米高的高坡或桥，按之前的W1+W3的算法来算短距离冲坡的功率。

大致测算功率的办法还是蛮多的，当然也只是算一个大概，要很精确，还是有些困难。但能知道自己的大致功率，也是不错了。

刘影

不容易...

Jack

我需要动用草稿纸N张，计算器2部，圆珠笔1只。脑细胞N个。
才能勉强看懂。

如果要逐个验算楼主的数据，还需要N小时。

Liebe_Ente

牛……额，不过，你应该用自锁了吧？那脚对曲柄产生的力矩就不仅仅是踩踏产生的了，还有另一只脚的提拉动作（假设计算的是脚分别处在3点钟9点钟的瞬时），提拉的这个力矩不能忽视诶。。。

scm1219

把牙盘当作整体来看就行了，不用详细区分是踩还是提拉，作为一个动力源考虑。不过LZ实在是太专业了。。强啊

ramon

我用了自锁脚踏，但常常不穿自锁鞋骑它。