在自行车的世界中,“登顶珠峰”意味着反复攀登和下降同一座山,直到总高度达到珠穆朗玛峰的高度,即8848米。几年前,针对这一挑战的一个记录被确立,但引发了关于骑自行车时在攀爬过程中所受强大顺风的讨论。顺风在爬坡时能给骑车手提供多大优势?是否应该对允许的风速进行限制?
在自行车运动中,“登顶珠峰”是指上山下山的挑战,直到累积的高度与珠穆朗玛峰的高度相匹配——8848米。
几年前,在确立新的“登顶珠峰”记录后,社交媒体上关于伴随骑车手的每秒5.5米(相当于每小时20公里或12英里)强劲顺风的讨论热烈展开。这种顺风有多少好处?在这样的尝试中,是否应该对风速设定规定?
北卡罗来纳州东卡罗来纳大学的物理学教授马丁·比尔对此讨论产生了兴趣,并决定深入探讨其中的物理学,从而展开了一项小型研究项目。他在AIP出版的《美国物理学杂志》上发表了他的研究结果,揭示了风的影响实际上是微不足道的。
提供一些背景:在物理学中,自行车运动的分析比跑步更简单。比尔解释道:“在跑步中,腿部不断加速和减速,跑步者的重心在垂直方向上振荡。另一方面,自行车依赖于‘滚动’,这更流动、更快、更高效;你主要是在与重力和摩擦力作斗争。”
然而,空气阻力有一个特殊的方面。空气摩擦产生的力与速度的平方成正比。对于在平坦表面或下坡骑行的骑车手,空气阻力通常限制速度;因此,要将速度翻倍,你需要施加四倍的力量,而要将速度提高三倍,则需要九倍的力量。相反,在爬坡时,速度相对较低,使得空气阻力的重要性降低。
比尔提到:“当你在上坡时,增加你的功率输出会导致速度的成比例增加。在竞争性骑行中,攻击通常发生在上坡,因为额外的努力会带来更大的优势。”
在一次单独的珠峰挑战中,涉及的计算相当简单。骑车手不是被其他骑者牵引,主要因素是功率(瓦特)、重力和阻力。
比尔说:“乍一看,人们可能认为强劲的顺风可以抵消爬坡的挑战。你可以想象由于顺风,上坡就像是在平地骑,而下坡受到了迎面的风似乎又让它抵消。但这并不准确——速度平方的关系使问题复杂化!”
比尔的研究表明,尽管顺风在爬坡时可能提供一些帮助,但上升时的努力主要是克服重力。虽然下坡部分更快更短,但迎面风显著影响着速度,通常达到每小时约80公里(49.7英里)。
比尔强调:“空气阻力随着速度的平方增加,这导致在下坡面对迎风时速度显著降低。顺风在爬坡时的优势实际上被抵消了。”
比尔分析的明确结论是,等待理想的风况并不能提升你的珠峰表现。他强调:“没有捷径。要在登顶珠峰中表现出色,必须专注于减轻体重和通过训练提高输出功率。这才是真正的关键——这是无法逃避的。”