Twee weken geleden hadden we het op ProRun over energie.  Vermogen en energie zijn twee belangrijke natuurkundige begrippen om hardloopprestaties heel eenduidig achteraf te verklaren en vooraf te voorspellen. In het artikel over energie hebben we de basisrelatie uitgelegd die we kunnen gebruiken om de tijd (t) te berekenen die je kunt halen op een willekeurige afstand als je weet hoeveel energie (E) je verbruikt op die afstand en wat het vermogen (P) van je menselijke motor is:

In dit artikel leggen we uit wat in de context van hardlopen vermogen nu eigenlijk inhoudt.

Dit kunnen we eenvoudig uitrekenen door de dagelijkse energie inname met ons voedsel (E = 10.460 kJ) te delen door het aantal seconden in 1 dag (t = 86.400 seconden) met als resultaat een gemiddeld vermogen P van 121 Watt. Dit is gelijk aan een flinke (ouderwetse) gloeilamp. 

We moeten hierbij nog bedenken dat dit slechts een theoretische berekening is van het ‘thermische’ vermogen. In werkelijkheid moeten we bij het sporten nog rekening houden met het spierrendement, dat maar circa 25% is. Het gemiddelde ‘mechanische’ vermogen bedraagt dus slechts 121*0,25 = 30 Watt. 

Uiteraard zijn we wel prima in staat om gedurende korte tijd veel meer vermogen te leveren. Zo trapte Chris Froome in de Tour de France tijdens de beklimming van de Alpe d’Huez gedurende 39 minuten een gemiddeld vermogen van 415 Watt. Bij wielrennen horen vermogensmeters al bijna tot de standaarduitrusting. Ondanks het prijskaartje bij wielrennen rijden zelfs veel liefhebbers er al mee.

Hoeveel of liever hoe weinig 30 Watt waard is, kunnen we begrijpen als we ons voorstellen dat we met een hometrainer elektriciteit zouden willen opwekken. Als we een hele dag (8 uur) 30 Watt zouden trappen, levert dat 8*30/1000 = 0,24 kWh aan elektriciteit op, ofwel € 0,06!

James Watt definieerde in 1777 de paardenkracht (pk) als het vermogen van een trekpaard om een gewicht van 150 kg in 1 minuut 30 meter op te hijsen. Het energieverbruik hiervan is:

Met g = 9,81 m/s2 wordt E dus 150*9,81*3 0= 44.145 Joule

Het vermogen van 1 pk komt dus overeen met:

Omdat een paard dit makkelijk kan volhouden, kunnen we dus wel constateren dat het duurvermogen van een paard een stuk hoger is dan dat van een mens. 

Nog veel hoger zijn de vermogens van moderne auto’s, die tegenwoordig makkelijk 100 pk bedragen of 73.600 Watt (73,6 kW). Omdat we in het artikel op ProRun over energie zagen dat de inhoud van een tank benzine van 40 liter overeenkomt met een hoeveelheid energie E van 1.152.000 kJ, kunnen we dus uitrekenen dat de tank leeg is na t = E/P = 1.152.000/73.600/3.600 = 4,3 uur rijden op maximaal vermogen.

In het vorige hoofdstuk hebben we gezien dat je het energieverbruik van hardlopen op een vlak parcours kunt benaderen met de formule:

Voor onze Marathon Man geldt dus dat zijn energieverbruik gelijk is aan 0,981*70*1 = 68,7 kJ/km (c = 0,981, m = 70 kg). De c wordt ook wel ECOR genoemd (de Energy Cost of Running). Als we nu het vermogen P van onze Marathon Man weten, kunnen we uitrekenen wat voor tijd hij kan lopen op de verschillende afstanden met de formule:

In dit hoofdstuk stellen we voor het gemak dat zijn vermogen constant is en gelijk aan 235 Watt. Met deze aanname kunnen we berekenen dat de Marathon Man een kilometertijd kan lopen van 68.700/235 = 292 seconden (4 min 52 sec). In de onderstaande grafiek is weergegeven wat voor tijden dan haalbaar zouden zijn op de verschillende afstanden.

In de berekeningen hebben we het hier eenvoudig gehouden. Bij de grafiek plaatsen we daarom voor de volledigheid 2 kanttekeningen:

1. We hebben hier nog geen rekening gehouden met de luchtweerstand. Het effect is klein, maar niet verwaarloosbaar. 

2. In werkelijkheid is het vermogen niet constant, maar afhankelijk van de afstand. Hierdoor kun je op de korte afstand sneller lopen dan op de lange afstand. 

Op ons YouTube kanaal The Secret of Running kun je veel bekijken

Je kunt het effect van alle factoren op je prestaties nalezen in ons boek 

Hardlopen met Power!

Het boek luidt een revolutie in op hardloopgebied. Het boek legt de achtergronden en voordelen uit van hardloopvermogensmeters, die momenteel op de markt verschijnen. Net als wielrenners, kunnen hardlopers nu ook hun prestaties in de training en in de wedstrijd optimaliseren met de extra informatie van hun wattage! Van de schrijvers van Het Geheim van Hardlopen.

De ISBN nummers zijn:

paperback 978-90-821069-7-8

e-book (ePub3) 978-90-821069-8-5

e-book (Adobe DRM pdf) 978-90-821069-9-2

Hans van Dijk en Ron van Megen

www.hardlopenmetpower.nl