有没有一种特定的,有效的方式来踩公路自行车?


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我知道这可能听起来很傻,但我想知道是否有适当的方法来踩公路自行车?我注意到你可以用前面或脚的脚蹬更多,或者大部分时间保持平坦,或者甚至让脚后跟略微向下倾斜。是否有一种特定的踏板方式可以最有效地利用“足部动力”?如果是这样,是什么让这种特定技术更有效?


Answers:


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[我将从纯粹的机械角度来看待这一点,因为这是我的专业领域 - 实际的身体力学要复杂得多,但效果相似。]

从机械的角度来看,推动自行车骑行的最有效方法是踩下踏板,使脚跟和踏板之间的距离最大化。理想情况下,这个地方将是你的脚趾;然而,由于脚趾关节,你这样做的能力相当有限,因为柔性关节将改变力量通过你的脚传递的方式。

因此,步进的最佳位置是脚的球 - 它具有良好接触的良好表面区域,以及减少来自踏板的反应并减轻来自颠簸路面的一些振动的肌肉质量。


至于为什么最有效的地方尽可能远离你的脚跟:

请参阅下面我在编写答案时发现的方便图表(图像许可证未知)。虽然这不是我们在这里所需要的,但它在解释中会派上用场。

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整个自行车交易如何运作:

你用力踩踏板 PF,这会产生扭矩 Tc 用手臂“CL”,它通过传动系统传递到真正的车轮,由于它与地面的牵引力推动你前进。

机械地,手臂越大 CL,给定力的扭矩越大 PF。它们线性相关如下:

Tc=PF.CL

够简单吗?

你可能会想到,如果你让你的踏板足够长,你可以施加巨大的力量,事实上也是如此。阿基米德有名的说:“给我一个站立的地方,我将用杠杆移动地球”。问题是,你的脚需要行进得更远才能覆盖与较短踏板相同的距离 - 但需要的力量可以忽略不计。在机械师中也没有免费午餐这样的东西。

但是等等,这只考虑了踏板的长度,而不是脚!

确实。您的脚只用作踏板的延伸部分,通过增加杠杆长度有效地增加您产生的扭矩。如果你的脚长 Lf,然后扭矩将变为:

Tc=PF(CL + Lf)

有效地增加你产生的扭矩。


很棒的答案@Mindcorrosive。另一个重要的因素是脚的位置决定了你的脚踝,膝盖和臀部的角度(假设你被困在马鞍上)。改变这些角度会影响肌肉的最佳长度,这会对您的效率产生重大影响。此外,你的一些肌肉是双关节的(跨越两个关节),它们需要一定的位置才能有效使用。
Ivo Flipse

另一件应该考虑的事情是旋转频率会影响你的肌肉效率而不是机械效率。因此,如果您要创建一个非常大的杠杆,它也会影响您的转速(更长的路将花费更长的时间),因此可能对您的效率产生“负面”影响。
Ivo Flipse

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@Ivo:你是绝对正确的,这不是影响效率的唯一因素,但从“用户”的角度来看,最容易理解和控制。实际的动力学要复杂得多(我曾经对系统作为大学项目,微分方程和所有系统进行了全动态研究),并且完全处理可能更适合物理学 - SE。
mindcorrosive

老实说,我不希望物理学家更多地了解肌肉生理学或解剖学;-)但你的答案足以回答这个问题。如果他们想知道什么是最好的骑行技术,他们应该问另一个问题。
Ivo Flipse

对不起,我觉得这个机械部分都错了。你说对于给定量的力来说更大的扭矩是理想的,但是更大的扭矩意味着更小的距离,这似乎与效率相反。较长的曲柄在机械上等同于较低的齿轮(较小的前齿轮或较大的后齿轮),但需要更多的膝盖弯曲,这可能导致疼痛或受伤。自行车是一种在脚和路之间有4个杠杆的系统,在大多数自行车上,2个杠杆可以在骑行时更换,1个在车间很容易更换。
freiheit

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据我了解,你想要超越“动力冲程”并考虑在“完整的圆圈”中踩踏板。在凌晨1点左右开始超过行程的顶部,你会略微下降你的脚后跟,然后在动力冲程中逐渐伸展你的脚,然后在底部进一步伸展,有点“轻弹”踏板穿过底部。然后,你会在中风的“后退”时用你的腿筋拉动,抬起你的膝盖并稍微向上拉你的脚趾,为你准备下一次动力冲程。在顶部你会向前轻弹你的脚然后重复整个周期。如果您在踩踏自行车的同时尝试其中的每一个,这将更容易理解。经过少量练习后感觉很自然。

我不一定会说这是“最有效”的踏板方式,但它是产生最多输出的方法。当山地自行车我使用整圆加速或爬上短山。在长长的山坡上,我将重点从动力冲程转移到后冲程,以便在攀爬时改变负荷。在大多数平坦的道路上,我踩了整整一圈,以保持最大的可持续节奏。

你可以阅读很多细节 这里


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你的自行车中风的绝大部分力量来自你的臀部和膝盖伸肌(臀大肌和股四头肌推动你的腿/脚)。从脚踝/脚部肌肉获得的力量相对较小;当骑自行车时,这些肌肉大多只是让你的脚保持僵硬,而不是提供主力。

您的脚在踏板上的位置应该优化以确保舒适性。 不要担心相对于踏板主轴的脚位置的效率/功率。

使用“正常”的鞋子,脚踏中心靠近你的脚球可能是最舒适的。你的脚趾不能很好地处理所涉及的力量,并且将踏板推到你的足弓可能会感到不舒服。

使用特殊的自行车鞋可以踩到踏板并且鞋底非常坚硬,您可以将该接触点更多地移向拱形或朝向脚趾。更换脚的接触点还需要调整座椅和可能的车把。我认为这种毫米级的微调最好是在经验丰富的自行车钳工的帮助下完成的,因为它很容易弄错,导致膝盖受伤,马鞍声或其他问题。曲柄上的脚部位置将获得最大的功率/效率将取决于您的小腿的强度,并且可能最好在自行车店配件设置中使用连接到您的自行车的功率计。但是,如果您真的关心在多小时骑行时刮几秒钟,那么只需要对脚位进行微调。

任何试图获得适合杠杆作用的角度和长度的尝试在典型的公路自行车上都是愚蠢的,曲柄只是4个杠杆中的一个,其中2个杠杆可以在几分之一秒内改变,同时可以调整整体比率适合当前条件(坡度,风,你想做什么,你感觉如何)。

如果您担心效率,请更多地关注您的节奏和中风。 人们谈论“兜圈”或“方块”,但最重要的部分是抬起你的脚在中风的后部,以尽量减少你从另一只脚抵抗蹬力的程度。找到合适的节奏是很重要的,在较低的节奏下用力推动可以比在较低的档位下以更快的速度获得相同的速度/力量更快地磨出你的肌肉。


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我使用无脚踏板,将脚球放在踏板上。鉴于我从来没有见过带有附件的自行车鞋而不是球,我假设那里必须有一些力量和/或健康优势。

此外,保持双脚几乎笔直,脚趾稍微指出。在短期内,这可能提供更少的力量,但如果你不这样做,你将过度发展你的外部四边形,导致膝盖问题。再次,无夹式踏板'强制'这种行为。


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您是否愿意解释为什么这是最有效的踏板方式?
Ivo Flipse

我确实给出了每个断言的一个理由。我不是运动学家,所以我能为你做的一切都好。
Robert Gowland

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@Ivo:有些简化的解释是,踩踏板越靠近手指,你的腿对踏板施加的力就越大。杠杆是你的脚;如果你用脚后跟踩踏板,你会发现前进起来要困难得多。当然,实际的身体力学要复杂得多,但结果效果却相似。
mindcorrosive

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@mindcorrosive一个简单的解释是使这个答案更加精湛所需的一切。 @RobertGowland只是因为你不是一名运动学家并不意味着你不能对你的答案进行一些研究并添加它。
James Mertz
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