Eerder hadden we het op ProRun over het basisbegrip Energie. Hardlopen kost energie.
Energie kun je vergelijken met een brandstoftank. Het zegt iets over hoe lang je het kunt volhouden.
Het begrip Vermogen is hier onlosmakelijk aan verbonden. Hoe hard je kunt hardlopen hangt samen met het vermogen van je menselijke motor. Je kunt dit heel goed vergelijken met bijvoorbeeld de motor van een auto. Bij het hardlopen maken we gebruik van onze spieren en ons hart-longsysteem. Dit geheel duiden we aan als onze ‘menselijke motor’.
Met hardloopvermogensmeters krijgen we veel extra informatie over onze hardloopprestaties. Dat helpt om de training te verbeteren en in wedstrijden alles eruit te halen wat erin zit. Na afloop kan dat helpen bij de evaluatie of we het goed gedaan hebben.
Je hoeft geen natuurkundige te zijn om voordeel te hebben van hardloopvermogensmeters. Als je er dieper in wil duiken is het wel handig om wat meer te weten over een aantal basisbegrippen. Vandaar dat we in dit artikel voor ProRun ingaan op het begrip Vermogen.
In het vorige 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 gaan we nader in op het begrip vermogen. We geven weer wat voorbeelden uit de dagelijkse praktijk en laten zien hoe je ermee kunt rekenen.
Het gemiddelde vermogen van de menselijke motor
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 sec) met als resultaat een gemiddeld vermogen P van 121 Watt, dus 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. 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!
Het vermogen van een auto
De vermogens van moderne auto’s kunnen tegenwoordig makkelijk 100 pk bedragen of 73.600 Watt (73,6 kW). Omdat we in het vorige artikel zagen dat de inhoud van een tank benzine van 40 liter overeenkomt met een hoeveelheid energie E van 1.152.000 kJ, kunnen we uitrekenen dat de tank leeg is na t = E/P = 1.152.000/73.600/3.600 = 4,3 uur rijden op maximaal vermogen.
Wat voor tijden kun je halen met hardlopen?
In het vorige artikel hebben we gezien dat je het energieverbruik van hardlopen op een vlak parcours kunt benaderen met de formule:
E = cmd
In de deze formule is d de afstand in kilometers, m is het gewicht van de hardlopen in kg, en c is het specifiek energieverbruik. Deze c staat ook wel bekend als ECOR, de Energy Cost of Running, oftewel de hoeveel energie die je hardlopend per kilometer verbruikt. Je voelt al dat die c dus afhankelijk is van de ondergrond, zoals de atletiekbaan, asfalt, bosgrond, en mul zand. Voor onze Marathon Man geldt dus dat zijn energieverbruik gelijk is aan 0,981*70*1 = 68,7 kJ per km (c = 0,981 (voor asfalt), m = 70 kg). 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:
t = E/P
In dit artikel 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 minuut 52 seconden per kilometer). In de onderstaande grafiek is weergegeven wat voor tijden dan haalbaar zouden zijn op de verschillende afstanden.
Bij de grafiek plaatsen we voor de volledigheid 2 kanttekeningen:
1. We hebben hierbij nog geen rekening gehouden met de luchtweerstand. Het effect hiervan 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.
In ons boek Hardlopen met Power! worden deze aspecten uitgelegd en wel volledig meegenomen.