據研究指出,全球陸地上平均風速大約為時速 11.7km/h,對跑者來說大概是 5~10 瓦的影響,看起來並不明顯。但其實有 13% 的地區其平均風速高達 24.7km/h!而就算是其餘的 87% 地區,在每月當中可能有 5~10 天會出現 48km/h 以上的強風,對跑者來說相當於接近 100 瓦的額外功率輸出。
根據另一份研究發現,跑步時的氧氣消耗跟風速之間會呈平方增加,因此當遇到越大的逆風,氧氣消耗會增加更多。而且跑步速度越快,空氣阻力的影響也會越明顯,在中長跑項目中會有 7.5% 的能量消耗是用於克服空氣阻力,而速度更快的衝刺項目更會高達 13%。
過去沒有任何一款跑步穿戴式裝置能夠即時量化出空氣阻力,因此當跑者面對逆風時都只能憑感覺跑,沒經驗的跑者很可能會因此消耗過多體力,導致比賽沒有跑出理想的表現,或是不知道訓練強度有沒有達到抑或超過。革命性的一刻發生在 2019 年,Stryd 推出最新一代的跑步功率計,主要的特色在於加入了對空氣阻力的測量,從而計算出跑步時所需要額外輸出的功率,為跑者帶來更準確的跑步功率,解決了這個「無形」的難題。
Stryd 是根據下圖公式去計算空氣阻力(FA):
ρ : 空氣密度
Cd : 阻力係數
A : 身體迎風面積
v : 跑者與通過空氣的相對速度
其中 ρ 跟 v 都是透過 Stryd 內建的空氣感測器去直接測量跑者周遭的空氣變化去推算。Cd 跟 A 則是相對固定的,主要是根據跑者所設定的身高跟體重去計算,根據一份研究顯示(下圖),計算出來的結果有高達 95% 的受試者在 ±2 個標準差之內。 v 的意思是跑者前進的速度與空氣速度之間的相對關係。舉例,當我們以時速 12km/h 的速度前進時,假如是在完全無風的環境(空氣沒有流動),那麼我們所面對的空氣阻力就是身體前進時所產生的風,所以是 12km/h;假如面對時速 4km/h 的逆風,加上前進速度 12km/h,空氣阻力將變成 16km/h。
相反,當以同樣是 12km/h 的速度前進但遇到 4km/h 的順風時,空氣阻力就會降低至 8km/h。因此,只有當順風的風速跟跑步速度一致(或超過)的時候,空氣阻力才會下降至 0。
Stryd 通過直接測量當下空氣阻力的方式,計算出跑步時需要額外需要多少功率去克服當下所面對的風阻-即風阻功率(Air Power),並直接加到總功率當中,呈現在手錶上。 因此,在逆風時跑同樣的配速,你的功率輸出會增加;相反,在順風時跑同樣的配速,功率會降低,變化的幅度則會因應風力大小而改變。
透過 Stryd PowerCenter 可以查看風阻功率在跑步過程中的變化,上圖是一次間歇訓練的紀錄數據,可以看到曲線上的灰色陰影區域就是代表風阻功率比例的高低。陰影區域越多,代表空氣阻力的影響越大,用於克服風阻的功率(佔總功率比例)也就越高。以上圖為例,在 409W 功率輸出當中,有 21% 是屬於風阻功率,代表有 86W 是用於克服空氣阻力。
有了風阻功率,你將會更容易去理解風力在跑步過程中會帶來哪些影響。無論在訓練或比賽中,你都可以即時因應風向去調整配速,以維持在最適當的強度(功率)範圍,最大程度地減小風對你的影響。
舉個例子,假設你已經知道比賽的目標功率範圍落在 250~260W 之間,剛出發時沒什麼風,配速大概能維持在 4:10~4:15/km 之間;然而在十公里處突然遇上一段大逆風,此時看功率已經來到 285W,你就知道應該要放慢配速,讓功率回降到 260W 內,雖然配速掉到 4:30/km,但你不需要慌亂,因為這才是當前面對這段逆風最適當的配速。
另一方面,你也可以利用跟跑的方式,降低逆風對你的影響。研究證實,跟在另一位跑者身後一公尺內,可以減少約 80% 的空氣阻力,這將能有效降低能量消耗(在中長跑項目中,約可減少 6.5% 氧氣消耗)。回到前面的例子,在遇上逆風時如果剛好有速度差不多跑者在你附近,你可以試著緊貼在他/她身後(但請不要踩到別人腳跟),也許同樣是 260W,而現在配速只掉到 4:20/km,這樣做既能省力又可在逆風中維持較快的配速,對於爭分奪秒想破 PB 的跑者來說特別重要。
風,無處不在,你可以討厭它,但你沒辦法改變它。唯一能做的,是順應風的變化,面對逆風時,學習利用功率冷靜調整配速,伺機而動;順風時則順勢加速,享受高速奔跑的快感。
*文章授權轉載自《STRYD》網站
在這個講求科學化的時代,一昧地埋頭苦練已經不是現代人追求進步的方式。 想要更客觀、更精確的方式監控跑步訓練強度? 不用毫無頭緒的猜測是否達到訓練計畫中的每一項目標。 Stryd 可以告訴你,你還能加多少速或是是時候該放慢腳步,不畏懼逆風,且戰勝風阻。
很多人認為跑步時身體只需要在單一平面(矢狀面(前、後))上動作而已,事實上,在跑步快速的擺腿、手臂快速的前後擺盪時,軀幹必須同時抵抗(抗旋轉、抗屈曲)來自不同平面(額狀面、水平面)的動量,來降低因為身體的左右搖晃而造成往前推進的動能流失,在跑步、或衝刺等等…快速往前推進的動作產生時,我們更希望身體可以產生更多的水平面移動、而較少的垂直(上下)動能來最大化移動的速度。這也是為什麼在田徑賽跑時會看到選手使用推蹬器,目的使可以幫助在起跑的當下最大化水平移動的角度,來達到更高的水平動量。
最近流行的姿勢跑法(Pose Method)跟我在美國所學習到的觀點略有不同。為了產生最大的力量傳遞到地面,接著利用回傳的反作用力往前推進,腳最好的踩踏落地位置會是在身體的中心正下方、全腳掌著地,如果步幅太長、落點在腳跟,可能會產生不自然的姿勢進而會降低推進的動能,而且產生過多的減力在膝蓋上,容易造成十字韌帶損傷。跨出前腳時並不用刻意拉強步幅往前跨步,並不會讓速度變得更快,注意力應該更放在腳落地後的"腿回收後勾"。更多跑姿疑問請參考徐國峰教練的影片,或是山姆伯伯工作坊搜尋關鍵字。
在美國這裡訓練跑姿時,非常主流也最常聽到的是,教練無時無刻強調抬膝、屈踝(Knee Up, Toe Up),甚至在單腳蹦跳(Hop)等等的跨欄動作時一樣。原因是他們相信如果你有足夠的髖關節活動度,在跑步推進時抬腿的高度可以至少屈髖屈膝蓋到90度的位置,而且抬腿時作出屈踝的動作,這樣你才會在往下蹬腿的階段產生對大的爆發力(髖、膝、踝的三關節伸展)。上半身手強調的則是肩關節的擺動,而不是肘關節,指尖上擺時達到下巴位置,下擺則是到褲子的口袋位置(Chin to Hip Pocket),過程中手不交叉擺動跨越身體的中線。
訓練人體往前加速能力的阻力訓練,最有效也最廣泛的應該要屬推雪橇了(Sled),因為雪橇是少有幾個下半身可以只專注在向心收縮,而沒有離心負荷的動作,相當的減少延遲性肌肉痠痛(DOMS)的發生,而且身體在推雪橇前進時,傾斜的角度會類似於起跑時加速的角度,對於在賽季或是訓練量大的選手,可以說是在維持基礎力量跟爆發力最好的武器之一。
推雪橇的動作形態非常多,最簡單的變化為調整手握雪橇桿的高低位置,當握在相對較低的位置時,身體會呈現一個更為傾斜接近水平的位置,會接近從身體起跑的預備姿勢到加速階段(一般人為0-30公尺,波爾特則為0-40公尺),一個相對身體較為前傾的姿勢。
如果你訓練的地方沒有雪橇,你可以使用槓片代替,建議用大毛巾包住槓片在推進(注意!最好在適合的場地上操作,千萬不要刮花老闆的地板…)。
關於Eddie熊璟鴻Eddie熊璟鴻,目前於Springfield College就讀肌力與體能研究所,從事運動訓練相關知識文章撰寫分享與教學影片拍攝製作,並轉譯國外專業文章。
相關證照
◎ NSCA-CSCS 肌力與體能訓練專家 (Certified Strength and Conditioning Specialist)
◎ 美國舉重協會舉重證照 (USA Weightlifting Sport Performance Coach)
◎ 台灣運動教練學會:肌力與體能認證教練 (Taiwan Sports Coach Association(TPCA), Strength and Conditioning Coach Certificate)
◎ 台灣肌力與體能協力:肌力與體能專業教練 (Taiwan Strength and Conditioning Association(TSCA), Level III Certified Strength and Conditioning Professional, CSCP III)
◎ 美國有氧體適能協會:個人體適能教練 (Aerobics and Fitness Association of America(AFAA), Personal Fitness Trainer(PFT))
◎ 台灣紅十字會總會:CPR+AED
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Eddie熊璟鴻,目前於Springfield College就讀肌力與體能研究所,從事運動訓練相關知識文章撰寫分享與教學影片拍攝製作,並轉譯國外專業文章。
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美國舉重協會舉重證照 (USA Weightlifting Sport Performance Coach)
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