Re: Het niet-fietssport andere leuke sporten onderwerp!
Geplaatst: 27 aug 2024 14:23
Een poging:
Mechanisch vermogen is gedefinieerd als de verandering van energie in de tijd.
Energie meet je in Joules, vermogen dus in Joules/seconde, oftewel Watt.
Om mechanisch vermogen te leveren moet je energie ergens aan overdragen*. Op de fiets doe je dat bij je pedalen waarmee je de cranks rond laat draaien tegen een weerstand. Daarom is je crankstel ook zo'n goede plek om een vermogensmeter te bevestigen. Het probleem met rennen en vermogen is dat je feitelijk nergens energie over draagt. Het beetje luchtweerstand (het wegduwen van luchtmoleculen) is bij de lage hardloopsnelheden verwaarloosbaar, en aangezien je afzet tegen de vaste grond en je geen grond verplaatst of weg slipt met je voet, draag je daar ook geen energie over. Aangezien er dus geen verandering van energieoverdracht is, lever je geen (of verwaarloosbaar weinig) vermogen.
*Behalve energie overdragen kun je wel vermogen leveren door van snelheid te veranderen (de kinetische energie neemt dan toe of af), of door omhoog of omlaag te rennen (de potentiele energie neemt dan toe of af). Een sprinter die uit de startblokken schiet, of een trailrunner die een berg op rent, leveren dus wel degelijk mechanisch vermogen. Merk echter op dat dit mechanische vermogen ook negatief kan zijn, namelijk bij afremmen, of bij het omlaag rennen. Hardlopers die met een constante snelheid rennen over een vlak oppervlak (zeg maar de gebruikelijke situatie voor het merendeel van de Stryd klanten) versnellen en vertragen continu, en hun zwaartepunt gaat ook op-en-neer. Maar de positieve energie die geassocieerd is met versnellen en omhoog gaan is exact tegengesteld aan de negatieve energie die geassocieerd is met vertragen en omlaag gaan. Ook hier wordt er dus netto geen mechanisch vermogen geleverd (of verkregen).
Maar waarom wordt je van rennen dan zo moe?
Natuurlijk kost het je wel energie om te rennen. En veel ook! Deze energie wordt echter, anders dan bij fietsen, niet omgezet in mechanisch vermogen. Maar gaat bijvoorbeeld op aan het steeds weer aanspannen van je beenspieren en het opvangen van je lichaamsgewicht iedere keer dat je landt.
En wat doet Stryd dan?
Dat weet ik ook niet precies, en het zou me verbazen als ze dat ergens gepubliceerd hebben, maar wat ik aanneem dat ze doen is dat ze met behulp van het gemeten versnellingssignaal (en wellicht nog andere parameters als geslacht, gewicht en leeftijd) een schatting maken van het interne energieverbruik van de hardloper. Dat is extreem lastig om te doen met een realistisch fysisch model (collega wetenschappers bijten daar al jaren hun tanden stuk op), maar kan ook op basis van een statistisch model, bijvoorbeeld door van heul veul mensen het signaal van hun sensor te vergelijken met gelijktijdig gemeten waardes van zuurstofopname en daar door middel van bijvoorbeeld machine learning relaties tussen te vinden. Zuurstofopname is vrij eenvoudig om te rekenen in intern energieverbruik. Dat geeft nog geen waardes voor mechanisch geleverd vermogen (da's immers nog steeds verwaarloosbaar klein), maar ze kunnen er nu wel een waarde opplakken van bijvoorbeeld een fietser die een vergelijkbare zuurstofopname heeft (bij fietsen geldt bijvoorbeeld dat ongeveer 1/5 van het intern vrijgemaakte vermogen omgezet wordt in mechanisch vermogen). Dan is er in ieder geval iets van een vergelijk te maken.
Afgezien van dat de via Stryd verkregen waardes van vermogen aantoonbare nonsens zijn, moet je je ook goed realiseren dat de schatting van energieverbruik door Stryd een schatting is, die gemiddeld over een rennende populatie best heel aardig kan kloppen (die algoritmes worden steeds beter), maar dat ze op individueel niveau flink af kunnen wijken van de werkelijkheid.
Ik schrijf dit niet om de wijsneus uit te hangen, maar kan er wel slecht tegen als fabrikanten (en boekenschrijvers) met een hoop pseudowetenschappelijke BS lopen te zwaaien als ze een product aan de man proberen te brengen.
Hoop dat ik er een beetje in geslaagd ben in Jip en Janneke taal duidelijk te maken waarom vermogenswaardes bij rennen bijna altijd onzinwaardes zijn.
Mechanisch vermogen is gedefinieerd als de verandering van energie in de tijd.
Energie meet je in Joules, vermogen dus in Joules/seconde, oftewel Watt.
Om mechanisch vermogen te leveren moet je energie ergens aan overdragen*. Op de fiets doe je dat bij je pedalen waarmee je de cranks rond laat draaien tegen een weerstand. Daarom is je crankstel ook zo'n goede plek om een vermogensmeter te bevestigen. Het probleem met rennen en vermogen is dat je feitelijk nergens energie over draagt. Het beetje luchtweerstand (het wegduwen van luchtmoleculen) is bij de lage hardloopsnelheden verwaarloosbaar, en aangezien je afzet tegen de vaste grond en je geen grond verplaatst of weg slipt met je voet, draag je daar ook geen energie over. Aangezien er dus geen verandering van energieoverdracht is, lever je geen (of verwaarloosbaar weinig) vermogen.
*Behalve energie overdragen kun je wel vermogen leveren door van snelheid te veranderen (de kinetische energie neemt dan toe of af), of door omhoog of omlaag te rennen (de potentiele energie neemt dan toe of af). Een sprinter die uit de startblokken schiet, of een trailrunner die een berg op rent, leveren dus wel degelijk mechanisch vermogen. Merk echter op dat dit mechanische vermogen ook negatief kan zijn, namelijk bij afremmen, of bij het omlaag rennen. Hardlopers die met een constante snelheid rennen over een vlak oppervlak (zeg maar de gebruikelijke situatie voor het merendeel van de Stryd klanten) versnellen en vertragen continu, en hun zwaartepunt gaat ook op-en-neer. Maar de positieve energie die geassocieerd is met versnellen en omhoog gaan is exact tegengesteld aan de negatieve energie die geassocieerd is met vertragen en omlaag gaan. Ook hier wordt er dus netto geen mechanisch vermogen geleverd (of verkregen).
Maar waarom wordt je van rennen dan zo moe?
Natuurlijk kost het je wel energie om te rennen. En veel ook! Deze energie wordt echter, anders dan bij fietsen, niet omgezet in mechanisch vermogen. Maar gaat bijvoorbeeld op aan het steeds weer aanspannen van je beenspieren en het opvangen van je lichaamsgewicht iedere keer dat je landt.
En wat doet Stryd dan?
Dat weet ik ook niet precies, en het zou me verbazen als ze dat ergens gepubliceerd hebben, maar wat ik aanneem dat ze doen is dat ze met behulp van het gemeten versnellingssignaal (en wellicht nog andere parameters als geslacht, gewicht en leeftijd) een schatting maken van het interne energieverbruik van de hardloper. Dat is extreem lastig om te doen met een realistisch fysisch model (collega wetenschappers bijten daar al jaren hun tanden stuk op), maar kan ook op basis van een statistisch model, bijvoorbeeld door van heul veul mensen het signaal van hun sensor te vergelijken met gelijktijdig gemeten waardes van zuurstofopname en daar door middel van bijvoorbeeld machine learning relaties tussen te vinden. Zuurstofopname is vrij eenvoudig om te rekenen in intern energieverbruik. Dat geeft nog geen waardes voor mechanisch geleverd vermogen (da's immers nog steeds verwaarloosbaar klein), maar ze kunnen er nu wel een waarde opplakken van bijvoorbeeld een fietser die een vergelijkbare zuurstofopname heeft (bij fietsen geldt bijvoorbeeld dat ongeveer 1/5 van het intern vrijgemaakte vermogen omgezet wordt in mechanisch vermogen). Dan is er in ieder geval iets van een vergelijk te maken.
Afgezien van dat de via Stryd verkregen waardes van vermogen aantoonbare nonsens zijn, moet je je ook goed realiseren dat de schatting van energieverbruik door Stryd een schatting is, die gemiddeld over een rennende populatie best heel aardig kan kloppen (die algoritmes worden steeds beter), maar dat ze op individueel niveau flink af kunnen wijken van de werkelijkheid.
Ik schrijf dit niet om de wijsneus uit te hangen, maar kan er wel slecht tegen als fabrikanten (en boekenschrijvers) met een hoop pseudowetenschappelijke BS lopen te zwaaien als ze een product aan de man proberen te brengen.
Hoop dat ik er een beetje in geslaagd ben in Jip en Janneke taal duidelijk te maken waarom vermogenswaardes bij rennen bijna altijd onzinwaardes zijn.
). Je kunt bijvoorbeeld alle momenten dat mechanisch vermogen negatief is (als het zwaartepunt omlaag verplaatst, of als je afremt) negeren. Of daar de absolute waarde van nemen. Levert allemaal heel onrealistische waardes op.