Hardlopen met Power: vermogen bij hardlopen

Wat is het gemiddelde vermogen van de menselijke motor?

Deel dit artikel:
Share on Facebook
Facebook
Tweet about this on Twitter
Twitter
Share on LinkedIn
Linkedin
Hardlopen met Power: vermogen bij hardlopen
In het vorige artikel stond de basisrelatie 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 = 86400 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!
Andere voorbeelden van vermogens
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:
E = mgh
Met g = 9,81 m/s2 wordt E dus 150*9,81*30 = 44.145 Joule
Het vermogen van 1 pk komt dus overeen met :
P = E/t = 44145/60 = 736 Watt
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 73600 Watt (73,6 kW). De inhoud van een tank benzine van 40 liter komt overeen met een hoeveelheid energie E van 1152000 kJ, dus we kunnen uitrekenen dat de tank leeg is na t=E/P= 1152000/73600/3600=4,3 uur rijden op maximaal vermogen.
Wat voor tijden kun je halen met hardlopen?
In het vorige hoofdstuk hebben we gezien dat je het energieverbruik van hardlopen op een vlak parcours kunt benaderen met de formule:
E = cmd
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). 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 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 km-tijd kan lopen van  68700/235= 292 seconden (4 min 52 sec). 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 nog 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 latere artikelen worden deze aspecten wel volledig meegenomen.
Deel dit artikel:
Share on Facebook
Facebook
Tweet about this on Twitter
Twitter
Share on LinkedIn
Linkedin

De beste looptips en inspirerende artikelen 2x per week in je mailbox?

Meld je dan aan voor onze nieuwsbrief en mis niets!

Meer uit Training