Gibt es eine spezielle, effiziente Möglichkeit, ein Rennrad zu treten?


12

Ich weiß, dass das vielleicht albern klingt, aber ich habe mich gefragt, ob es einen richtigen Weg gibt, das Rennrad zu treten? Mir ist aufgefallen, dass Sie mehr mit der Vorderseite oder den Fußkugeln in die Pedale treten oder größtenteils flach bleiben oder sogar die Ferse Ihres Fußes leicht nach unten geneigt haben können. Gibt es eine spezielle Art zu treten, mit der die Fußkraft am effizientesten genutzt werden kann? Wenn ja, was macht diese spezielle Technik effizienter?


Antworten:


7

[Ich werde dies aus rein mechanischer Sicht behandeln, da dies mein Fachgebiet ist - die eigentliche Körpermechanik ist viel komplexer, aber der Effekt ist ähnlich.]

Aus mechanischer Sicht ist es am effizientesten, sich auf dem Fahrrad fortzubewegen, indem Sie auf das Pedal treten, damit der Abstand zwischen Ihrer Ferse und dem Pedal maximiert wird. Idealerweise wäre dieser Ort Ihre Zehen; Aufgrund der Zehengelenke ist Ihre Fähigkeit dazu jedoch eher eingeschränkt, da das flexible Gelenk die Art und Weise verändert, wie die Kraft durch Ihren Fuß übertragen wird.

Der optimale Ort zum Treten ist daher der Fußballen - er hat eine gute Oberfläche für guten Kontakt und die Muskelmasse, die die Reaktion des Pedals verringert und Vibrationen von der holprigen Straße etwas dämpft.


Warum der effizienteste Ort so weit wie möglich von Ihrer Ferse entfernt ist:

Sehen Sie sich dieses handliche Kraftdiagramm unten an, das ich beim Schreiben meiner Antwort gefunden habe (Bildlizenz unbekannt). Obwohl es nicht genau das ist, was wir hier brauchen, wird es in der Erklärung nützlich sein.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie das ganze Fahrradgeschäft funktioniert:

Sie treten mit Kraft auf das Pedal PF, wodurch Tcmit dem Arm "CL" ein Drehmoment erzeugt wird, das über das Antriebsstrangsystem auf das reale Rad übertragen wird, das Sie aufgrund seiner Traktion mit dem Boden nach vorne drückt.

Je größer der Arm ist CL, desto größer ist das Drehmoment für eine bestimmte Kraft PF. Sie sind wie folgt linear miteinander verbunden:

Tc=PF.CL

Einfach genug?

Sie könnten versucht sein zu glauben, dass Sie, wenn Sie Ihre Pedale lang genug machen, eine enorme Kraft ausüben können, und das ist auch so. Archimedes sagte berühmt: "Gib mir einen Platz zum Stehen, und ich werde die Erde mit einem Hebel bewegen." Die Sache ist, dass Ihre Füße viel weiter laufen müssen, um die gleiche Strecke wie bei kürzeren Pedalen zurückzulegen - aber eine vernachlässigbare Kraft erfordern. Auch in der Mechanik gibt es kein kostenloses Mittagessen.

Aber warte, das berücksichtigt nur die Länge des Pedals, nicht den Fuß!

Tatsächlich. Ihr Fuß dient nur als Verlängerung des Pedals und erhöht effektiv das Drehmoment, das Sie durch Erhöhen der Hebellänge erzeugen. Wenn die Länge Ihres Fußes ist Lf, wird das Drehmoment:

Tc=PF(CL + Lf)

Erhöhen Sie effektiv das von Ihnen erzeugte Drehmoment.


Tolle Antwort @Mindcorrosive. Es gibt noch einen weiteren wichtigen Faktor: Die Positionierung Ihres Fußes bestimmt die Winkel von Knöchel, Knie und Hüfte (vorausgesetzt, Sie sitzen auf dem Sattel fest). Das Ändern dieser Winkel beeinflusst die optimale Länge Ihrer Muskeln, was sich erheblich auf Ihre Effizienz auswirken kann. Darüber hinaus sind einige Ihrer Muskeln biartikulär (über zwei Gelenke) und erfordern eine bestimmte Position, um effektiv genutzt zu werden.
Ivo Flipse

Eine andere Sache, die berücksichtigt werden sollte, ist, dass die Frequenz der Rotation einen Einfluss auf Ihre Effizienz (Ihrer Muskeln und nicht mechanisch) hat. Wenn Sie also einen extrem großen Hebel erstellen würden, würde dies auch Ihre Drehzahl beeinflussen (der längere Weg dauert länger) und somit einen „negativen“ Einfluss auf Ihre Effizienz haben.
Ivo Flipse

1
@Ivo: Sie haben absolut Recht, dies ist nicht der einzige Faktor, der die Effizienz beeinflusst, sondern aus Sicht des "Benutzers" am einfachsten zu verstehen und zu steuern. Die tatsächliche Dynamik ist viel komplexer (ich habe einmal das System als Universitätsprojekt, Differentialgleichungen und alles vollständig dynamisch untersucht) und die vollständige Behandlung ist wahrscheinlich besser für die Physik-SE geeignet.
Mindcorrosive

Ich erwarte ehrlich gesagt nicht, dass Physiker mehr über Muskelphysiologie oder Anatomie wissen ;-) Aber Ihre Antwort reicht aus, um die Frage trotzdem zu beantworten. Wenn sie wissen wollen, was die beste Fahrradtechnik ist, sollten sie eine andere Frage stellen.
Ivo Flipse

Es tut mir leid, aber ich denke, die mechanischen Teile sind alle falsch. Sie sagen, mehr Drehmoment für eine bestimmte Kraftmenge ist ideal, aber mehr Drehmoment bedeutet weniger Abstand, was das Gegenteil von effizient zu sein scheint. Eine längere Kurbel entspricht mechanisch einem niedrigeren Gang (kleineres vorderes Zahnrad oder größeres hinteres Zahnrad), erfordert jedoch mehr Kniebeugung, was zu Schmerzen oder Verletzungen führen kann. Ein Fahrrad ist ein System mit 4 Hebeln zwischen den Füßen und der Straße. Bei den meisten Fahrrädern können 2 dieser Hebel während der Fahrt gewechselt werden, und 1 lässt sich in einem Geschäft relativ einfach wechseln.
Freiheit

6

So wie ich es verstehe, möchten Sie über den "Krafthub" hinaus expandieren und in Betracht ziehen, in einem "vollen Kreis" zu treten. Wenn Sie gegen 1:00 Uhr kurz nach dem oberen Ende des Hubs beginnen, lassen Sie Ihre Ferse leicht fallen und strecken Ihren Fuß während des Krafthubs allmählich etwas aus. Dann strecken Sie ihn unten weiter aus und "betätigen" das Pedal über den unteren Teil. Dann würden Sie während des "Rückens" des Schlaganfalls mit Ihren Kniesehnen ziehen, Ihr Knie nach oben treiben und Ihre Zehen leicht nach oben ziehen, während Sie sich auf den nächsten Kraftschlag vorbereiten. Oben würden Sie Ihren Fuß nach vorne bewegen und dann den gesamten Zyklus wiederholen. Es ist leichter zu verstehen, wenn Sie diese versuchen, während Sie mit dem Fahrrad fahren. Fühlt sich nach ein wenig Übung ziemlich natürlich an.

Ich würde nicht unbedingt sagen, dass dies der "effizienteste" Weg zum Treten ist, aber dass es die Methode ist, die die meiste Leistung erzeugt. Beim Mountainbiken benutze ich den vollen Kreis, um kurze Hügel zu beschleunigen oder zu besteigen. Auf einem langen Hügel wechsle ich die Betonung vom Krafthub zum Rückhub, um die Last beim Klettern zu verlagern. Auf einer meist ebenen Straße trete ich den Kreis, um das maximale nachhaltige Tempo aufrechtzuerhalten.

Sie können viele Details lesen Sie hier .


2

Der überwiegende Teil Ihrer Kraft bei einem Fahrradschlag kommt von Ihren Hüft- und Knieextensoren (Gluteus maximus und Quadrizeps drücken Ihr Bein / Ihren Fuß nach unten). Die Kraft, die Sie von den Knöchel- / Fußmuskeln im Vergleich dazu erhalten können, ist winzig. Beim Radfahren halten diese Muskeln meistens nur den Fuß steif und liefern keine Primärkraft.

Die Position Ihres Fußes auf dem Pedal sollte für Komfort optimiert werden. Sorgen Sie sich nicht um die Effizienz / Leistung Ihrer Fußposition relativ zur Pedalspindel.

Bei einem "normalen" Schuh ist es wahrscheinlich am bequemsten, wenn sich die Mitte des Pedals in der Nähe des Fußballs befindet. Ihre Zehen können mit den beteiligten Kräften nicht wirklich gut umgehen, und es ist wahrscheinlich unangenehm, ein Pedal in Ihren Bogen zu drücken.

Mit speziellen Fahrradschuhen, die auf das Pedal treten und sehr steife Sohlen haben, können Sie diesen Kontaktpunkt möglicherweise mehr zum Fußgewölbe oder zu den Zehen hin bewegen. Um den Kontaktpunkt Ihres Fußes zu ändern, müssen Sie auch den Sitz und möglicherweise den Lenker anpassen. Ich denke, dass diese Art der Feinabstimmung auf Millimeter-Ebene am besten mit Hilfe eines erfahrenen Fahrradmonteurs durchgeführt werden kann, da es leicht ist, Fehler zu machen, die Knieverletzungen, Sattelschmerzen oder andere Probleme verursachen können. Welche Fußposition auf den Kurbeln Ihnen die meiste Kraft / Effizienz bringt, hängt von der Stärke Ihrer Waden ab und wird wahrscheinlich am besten in einem Fahrradgeschäft mit einem an Ihr Fahrrad angeschlossenen Leistungsmesser durchgeführt. Diese winzigen Anpassungen der Fußposition sind jedoch nur erforderlich, wenn Sie sich wirklich um ein paar Sekunden weniger Zeit für eine mehrstündige Fahrt kümmern möchten.

Alle Versuche, Winkel und Längen genau auf die Hebelwirkung abzustimmen, sind bei einem typischen Rennrad albern. Die Kurbeln sind nur einer von 4 Hebeln, und 2 dieser Hebel können während der Fahrt in Sekundenbruchteilen gewechselt werden, um das Gesamtverhältnis zu optimieren genau richtig für die aktuellen Bedingungen (Neigung, Wind, was Sie versuchen zu tun, wie Sie sich fühlen).

Wenn Sie sich Gedanken über die Effizienz machen, sorgen Sie sich mehr um Ihre Trittfrequenz und Ihren Schlaganfall. Die Leute sprechen von "Treten im Kreis" oder "Quadraten", aber der wichtigste Teil davon ist, den Fuß auf den hinteren Teil des Hubs anzuheben, um zu minimieren, wie sehr Sie der Tretkraft des anderen Fußes widerstehen. Es ist wichtig, die richtige Trittfrequenz zu finden. Wenn Sie in einer niedrigeren Trittfrequenz stark drücken, können sich Ihre Muskeln schneller abnutzen, als wenn Sie in einem etwas niedrigeren Gang schneller die gleiche Geschwindigkeit / Kraft erzielen.


1

Ich benutze Klickpedale, die den Fußballen über das Pedal stellen. Angesichts der Tatsache, dass ich noch nie Fahrradschuhe mit dem Aufsatz außer dem Ball gesehen habe, gehe ich davon aus, dass es dort einen gewissen Kraft- und / oder Gesundheitsvorteil geben muss.

Halten Sie außerdem Ihre Füße fast gerade, wobei die Zehen leicht nach außen zeigen. Kurzfristig kann dies weniger Leistung liefern, aber wenn Sie dies nicht tun, werden Sie Ihre äußeren Quads überentwickeln, was zu Knieproblemen führt. Auch hier "erzwingen" Klickpedale dieses Verhalten.


1
Möchten Sie erklären, warum dies der effizienteste Weg zum Treten ist?
Ivo Flipse

Ich gebe für jede Behauptung einen Grund an. Ich bin kein Kinesiologe, das ist so gut, wie ich es für Sie tun kann.
Robert Gowland

2
@Ivo: Eine etwas vereinfachte Erklärung ist, dass je näher Sie an den Fingern treten, desto größer der Hebel ist, auf den Ihre Beine Kraft auf das Pedal ausüben. Der Hebel ist dein Fuß; Wenn Sie mit der Ferse auf das Pedal treten, fällt es Ihnen viel schwerer, sich vorwärts zu bewegen. Natürlich ist die eigentliche Körpermechanik viel komplexer, aber der resultierende Effekt ist ähnlich.
Mindcorrosive

1
@mindcorrosive Eine einfache Erklärung ist alles, was benötigt wird, um diese Antwort noch besser zu machen. @RobertGowland Nur weil Sie kein Kinesiologe sind, heißt das nicht, dass Sie nicht ein bisschen nach Ihrer Antwort suchen und sie ergänzen können.
James Mertz
Durch die Nutzung unserer Website bestätigen Sie, dass Sie unsere Cookie-Richtlinie und Datenschutzrichtlinie gelesen und verstanden haben.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.