{h1}
vetenskap + teknik

Vetenskapen om eliten cykling: Tour de France (steg 12 till 21)

Anonim

Detta är den andra i en tvådels serie om vetenskapen om Le Tour de France. Del ett är här.

Efter 1.916 kilometer av 2011 Tour de France börjar vi se några av favoriterna som tar sig till toppen av ståndpunkten.

De första 11 etapperna i loppet har blivit oroliga av ett antal hemska krascher, vilket tvingade ryttare som Alexandre Vinokourov och Jurgen Van den Broeck att överge loppet.

Den regeringsmästare och favorit för den övergripande klassificeringen, Alberto Contador, är fyra minuter bakom ledaren Thomas Voeckler och verkar kämpa med knäskada.

Men andra favoriter för den gula tröjan - inklusive Andy Schleck, Ivan Basso och Australiens Cadel Evans - har alla blivit oroliga och ser ut att vara väl placerade för andra halvan av loppet.

Framåt och uppåt

Den första halvan av tävlingen dominerades av platta steg och några korta klättringar, men andra hälften handlar om bergen. Faktum är att de sista tio stadierna i tävlingen ser att ryttare vågar in i både Pyrenéerna och Alperna, som tävlar i totalt sex höga bergsteg.

Medan de platta stegen handlar om att undvika vindmotstånd, är de största motståndande ryttarna i de höga bergsstegen (i nattens scen ingår) tyngdkraften.

Gravity är en nedåtriktad kraft som står i proportion till massan av objektet i fråga - i detta fall cyklisten plus sin cykel.

Som ett resultat kommer tungare ryttare att behöva tillämpa en större kraft och producera mer kraft (uppmätt i watt) än lättare ryttare under stigningarna.

(Tyvärr för dem kommer den fördel de kommer att få under nedgången inte lika viktigt.)

På backarna kommer de bästa klättrare att producera mer än sex watt per kg kroppsmassa - 420 watt för en klättrare på 70 kilo. För att uttrycka detta i ett slags sammanhang kan en genomsnittlig rekreationsåkare producera cirka 200 watt medan han klättrar i rimlig intensitet.

Från en fysiologisk synpunkt bibehåller de bästa klättrare insatsintensiteterna nära 90% av deras maximala aeroba kapacitet under klättring.

Maximal aerob kapacitet (även känd som VO2max) är den maximala mängd syre en idrottare kan använda vid ett givet tillfälle och det kan uttryckas i mLO2 / kg / min (antal syror per kg kroppsvikt per minut).

Klättringsspecialister som Andy Schleck och Alberto Contador kan ta 80 ml / min / kg jämfört med 40 mlO2 / min / kg för stillasittande vuxna.

(Följ inte) följ ledaren

Under de höga bergsstegen kommer favoriterna för den gula tröjan att be sina lagkamrater att leda pelotonet. Dessa lagkamrater - kända som domestiques - kommer att rida med en hastighet som är utformad för att tvinga andra gula jersey-contenders i "röd zon".

En ryttares "röda zon" börjar på hans "laktatgräns" - övningsintensiteten över vilken mjölksyra börjar ackumuleras i musklerna, skapar en brännande känsla och slutligen trötthet.

Om den takt som ryttare på framsidan av pelotonet inte är tillräckligt hög, kan ryttare som kämpar för de gula eller polka dottröjorna (för den övergripande ledaren och bästa klättraren) eller till och med för scenvinsten, bryta undan.

För att bryta undan, kommer sådana ryttare att anta en stående hållning på sina pedaler så att de kan använda sin kropps massa som en extra kraft på pedalerna.

Under dessa viktiga moment i loppet kommer den kraft som produceras av en angripande ryttare att nå omkring nio watt per kilo - långt bortom räckhåll för någon fritidscyklistör. Insatser av detta slag kommer att sätta ryttare bortom deras laktatgräns, vilket medför en snabb ackumulering av mjölksyra i sina muskler.

Som ett resultat kan ryttare inte obestämd bibehålla eller upprepa dessa avbrutna insatser och måste i stället vara mycket strategiska när de producerar dem.

bonking

Ju mer kraft en ryttare genererar desto snabbare är hans metaboliska reserver utarmade. För ryttare som ständigt rider med hög intensitet, är det ofta litet att äta eller dricka och energireserverna kan lätt tömmas.

På en hög bergsstadium i Le Tour kan en ryttare äga så mycket som 25 000 kilojoule (~ 6 000 kalorier) - ungefär tre gånger det rekommenderade dagliga energiintaget för en stillasittande vuxen.

Om ryttare glömmer att fylla på sina energireserver när de klättrar kommer de att nå en punkt där de helt enkelt slutar använda energi och inte längre kan trycka på pedalerna. Detta är känt som "slår på väggen" eller "bonking".

Vår tid rinner ut

Efter de stora striderna som säkert kommer att hända i Pyreness och Alperna, kommer ryttare att ha en vilodag före en sista kamp i Grenobles enskilda tidsperiod.

I en individuell tidsperspektiv vinner varje ryttare mot klockan och ryttaren med den lägsta tiden scenen.

I en tidsperspektiv är det avgörande för ryttarna att ständigt justera sin växling för att upprätthålla en optimal kadens (frekvens av pedalslag) på mellan 90 och 100 varv per minut.

För detta stadium kommer kraften som genereras av ryttarna att vara strax under deras laktatgräns (mer än 400 watt). Ryttare som kan behålla höga nivåer av kraft i hela 42, 5 kilometer scenen kommer att vara väl placerade för en hög finish.

Precis som med de tidigare, fladare stadierna av Touren, kommer den individuella provperioden att kräva ryttare för att minimera det luftmotstånd de upplever. De kommer att göra detta med hjälp av den mest avancerade utrustningen (t.ex. cykelram, hjul och hjälm) och upprätthålla en körposition som minskar deras "frontareal" så mycket som möjligt.

Efter det individuella provet blir det dags för ett sista skede: den traditionellt långsamma ritten till Paris följt av en gängsprint på den berömda Champs Elysees.

Vid den här tiden kommer den övergripande vinnaren av Le Tour att beslutas, liksom polka dot jersey-tävlingen och white jersey (bästa unga ryttare) tävlingen. För de kraftfulla sprintarna - ryttare som Mark Cavendish, José Joaquín Rojas och Thor Hushovd - kommer den sista sprinten på Champs Elysees att ge en sista chans att ära.

I slutändan kommer de största utmärkelserna att reserveras för vinnaren av den övergripande klassificeringen, maillot jaune. Och vem ska det vara?

Tja, du måste bara titta för att ta reda på det.

Detta är den andra i en tvådels serie om vetenskapen om Le Tour de France. Del ett är här.

Rekommenderas

Hur undersökande journalister använder sociala medier för att avslöja sanningen

Firande Marion Walter - och andra oskilda kvinnliga matematiker

Arbetet står verkligen inför en hård kamp i Skottland