تخيل أنك تبدأ في ركوب الدواسات من بداية المرحلة 17 من سباق فرنسا للدراجات هذا العام . أولاً ، يمكنك ركوب الدراجة لمسافة 70 ميلاً (112 كم) مع زيادة تدريجية في الارتفاع بحوالي 1300 قدم (400 متر). لكنك لم تصل بعد إلى الجزء الممتع: ملف هاوتس بيرينيه الجبال. على مدى 40 ميلاً (64 كم) التالية ، سيكون عليك تسلق ثلاثة قمم الجبال مع زيادة صافية ميل (1.6 كم) في الارتفاع . في أفضل يوم في حياتي ، قد لا أكون قادرًا حتى على إنهاء المرحلة 17 – ناهيك عن القيام بذلك في أي شيء بعيد عن بُعد قريب من الخمس ساعات أو نحو ذلك سيأخذها الفائز لإنهاء الرحلة. والمرحلة 17 هي مجرد واحدة من 21 مرحلة يجب إكمالها في 23 يومًا من الجولة.

أنا فيزيائي رياضي ، وأنا على غرار سباق فرنسا للدراجات لما يقرب من عقدين من الزمن باستخدام بيانات التضاريس – مثل ما وصفته للمرحلة 17 – وقوانين الفيزياء. لكن ما زلت لا أستطيع فهم القدرات البدنية اللازمة لإكمال سباق الدراجات الأكثر شهرة في العالم. فقط نخبة قليلة من البشر قادرون على إكمال مرحلة سباق فرنسا للدراجات في وقت يتم قياسه بالساعات بدلاً من الأيام. السبب الذي يجعلهم قادرين على فعل ما يحلم به بقيتنا هو أن هؤلاء الرياضيين يمكنهم إنتاج كميات هائلة من الطاقة. القوة هي المعدل الذي يحرق به راكبو الدراجات الطاقة وتأتي الطاقة التي يحرقونها من الطعام الذي يأكلونه. وعلى مدار سباق Tour de France ، سيحرق راكب الدراجة الفائز ما يعادل 210 بيج ماك تقريبًا.

ركوب الدراجات هي لعبة واط

لتحريك دراجة ، ينقل متسابق Tour de France الطاقة من عضلاته ، عبر الدراجة والعجلات التي تندفع للخلف على الأرض. كلما زادت سرعة الراكب في إمداد الطاقة ، زادت القوة. غالبًا ما يتم قياس معدل نقل الطاقة هذا بالواط. يستطيع راكبو الدراجات في Tour de France توليد كميات هائلة من الطاقة لفترات طويلة بشكل لا يصدق مقارنة بمعظم الناس.6254a4d1642c605c54bf1cab17d50f1e

لمدة 20 دقيقة تقريبًا ، يمكن لراكب الدراجة الترفيهي أن يخمد باستمرار 250 واط إلى 300 واط . يمكن أن ينتج راكبو الدراجات في Tour de France أكثر من 400 واط لنفس الفترة الزمنية . هؤلاء المحترفون قادرون على ذلك تصل إلى 1000 واط لفترات قصيرة من الوقت على منحدر شديد الانحدار— ما يكفي من القوة تقريبا لتشغيل فرن المايكرويف .

ولكن لا يتم تحويل كل الطاقة التي يضعها راكب دراجة في سباق فرنسا للدراجات إلى دراجته إلى حركة أمامية. يحارب راكبو الدراجات مقاومة الهواء وخسائر الاحتكاك بين عجلاتهم والطريق. يحصلون على المساعدة من الجاذبية على المنحدرات ولكن عليهم محاربة الجاذبية أثناء التسلق.

أقوم بدمج جميع الفيزياء المرتبطة بإخراج طاقة الدراج بالإضافة إلى تأثيرات الجاذبية ومقاومة الهواء والاحتكاك في نموذجي . باستخدام كل ذلك ، أقدر أن الفائز النموذجي بسباق Tour de France يحتاج إلى إطفاء حوالي 325 واط في المتوسط ​​على مدار 80 ساعة تقريبًا من السباق. تذكر أن معظم راكبي الدراجات الترفيهية سيكونون سعداء إذا تمكنوا من إنتاج 300 واط لمدة 20 دقيقة فقط!

تحويل الطعام إلى أميال

CC-BY-ND.

إذن من أين يحصل راكبو الدراجات هؤلاء على كل هذه الطاقة؟ الغذاء بالطبع!

لكن عضلاتك ، مثل أي آلة أخرى ، لا يمكنها تحويل 100٪ من الطاقة الغذائية مباشرة إلى إنتاج طاقة – فالعضلات يمكن أن تكون في أي مكان بينهما 2٪ فعّال عند استخدامه في أنشطة مثل السباحة و 40٪ فعّال في القلب . في نموذجي ، أستخدم متوسط ​​كفاءة بنسبة 20٪. بمعرفة هذه الكفاءة بالإضافة إلى إنتاج الطاقة اللازم للفوز بسباق فرنسا للدراجات ، يمكنني بعد ذلك تقدير كمية الطعام التي يحتاجها راكب الدراجة الفائز.

يحرق راكبو الدراجات في سباق فرنسا للدراجات الذين أكملوا جميع المراحل الـ 21 حوالي 120.000 سعرة حرارية خلال السباق – أو ما يقرب من 6000 سعرة حرارية في المتوسط ​​لكل مرحلة. في بعض المراحل الجبلية الأكثر صعوبة – مثل المرحلة 17 لهذا العام – سيحرق المتسابقون ما يقرب من 8000 سعرة حرارية. للتعويض عن هذه الخسائر الهائلة في الطاقة ، يأكل الدراجون أطعمة لذيذة مثل لفائف المربى وألواح الطاقة و ‘الهلام’ المسيل للعاب حتى لا تهدر الطاقة في المضغ .

الفائز العام الماضي يزن تاديج بوجار 146 رطلاً فقط. لا يمتلك راكبو الدراجات في Tour de France الكثير من الدهون ليحرقوها من أجل الطاقة. عليهم أن يستمروا في وضع الطاقة الغذائية في أجسادهم حتى يتمكنوا من إخراج الطاقة بما يبدو أنه معدل فوق طاقة البشر. لذا ، أثناء مشاهدة إحدى مراحل سباق فرنسا للدراجات هذا العام ، لاحظ عدد المرات التي يأكل فيها راكبو الدراجات – والآن تعرف سبب كل هذه الوجبات الخفيفة.

تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة بموجب رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقالة الأصلية .