Stellen Sie sich vor, Sie beginnen zu Beginn der 17. Etappe der diesjährigen Tour de France in die Pedale zu treten . Zuerst würden Sie ungefähr 112 Kilometer mit dem Fahrrad fahren, mit einem allmählichen Anstieg von etwa 400 Metern. Aber Sie haben noch den spaßigen Teil erreicht: die Hautes-Pyrénées.
Auf den nächsten 64 Kilometern müssten Sie drei Berggipfel mit einem Nettoanstieg von 1,6 Kilometern besteigen . Am fittesten Tag meines Lebens schaffe ich es vielleicht nicht einmal, die 17. Etappe zu beenden – geschweige denn in den fünf Stunden, die der Sieger braucht, um die Fahrt zu beenden. Und Etappe 17 ist nur eine von 21 Etappen, die in den 23 Tagen der Tour absolviert werden müssen.
Ich bin Sportphysiker und habe die Tour de France fast zwei Jahrzehnte lang anhand von Geländedaten – wie ich sie für Etappe 17 beschrieben habe – und den Gesetzen der Physik modelliert . Aber ich kann mir immer noch nicht vorstellen, welche körperlichen Fähigkeiten es braucht, um das berühmteste Radrennen der Welt zu absolvieren. Nur wenige Elitemenschen sind in der Lage, eine Tour de France-Etappe in einer Zeit zu absolvieren, die in Stunden statt in Tagen gemessen wird. Der Grund, warum sie in der Lage sind, das zu tun, wovon der Rest von uns nur träumen kann, ist, dass diese Athleten enorme Mengen an Kraft produzieren können. Leistung ist die Geschwindigkeit, mit der Radfahrer Energie verbrennen, und die Energie, die sie verbrennen, stammt aus der Nahrung, die sie zu sich nehmen. Und im Verlauf der Tour de France wird der Siegerfahrer rund 210 Big Macs verbrennen.
Radfahren ist ein Wattspiel
Um ein Fahrrad zu bewegen, überträgt ein Tour-de-France-Fahrer Energie von seinen Muskeln, durch das Fahrrad und auf die Räder, die den Boden zurückdrücken. Je schneller ein Fahrer Energie abgeben kann, desto größer ist die Leistung. Diese Energieübertragungsrate wird oft in Watt gemessen. Tour-de-France-Radfahrer sind im Vergleich zu den meisten Menschen in der Lage, über unglaublich lange Zeiträume enorme Energiemengen zu erzeugen.
Etwa 20 Minuten lang kann ein fitter Freizeitradler konstant 250 Watt bis 300 Watt abgeben . Tour-de-France-Fahrer können im gleichen Zeitraum über 400 Watt produzieren . Diese Profis sind sogar in der Lage , an einem steilen Anstieg für kurze Zeit 1.000 Watt zu erreichen – ungefähr genug Leistung , um einen Mikrowellenherd zu betreiben.
Aber nicht die ganze Energie, die ein Tour-de-France-Fahrer in sein Fahrrad steckt, wird in Vorwärtsbewegung umgesetzt. Radfahrer kämpfen gegen Luftwiderstand und Reibungsverluste zwischen ihren Rädern und der Straße. Bei Abfahrten bekommen sie Hilfe von der Schwerkraft, aber beim Klettern müssen sie die Schwerkraft bekämpfen.
Ich beziehe die gesamte Physik, die mit der Leistungsabgabe von Radfahrern verbunden ist, sowie die Auswirkungen von Schwerkraft, Luftwiderstand und Reibung in mein Modell ein . Aus all dem schätze ich, dass ein typischer Tour-de-France-Sieger über die rund 80 Stunden des Rennens durchschnittlich etwa 325 Watt leisten muss. Denken Sie daran, dass die meisten Freizeitradler glücklich wären, wenn sie 300 Watt für nur 20 Minuten produzieren könnten!
Aus Essen Meilen machen
Woher nehmen diese Radfahrer all diese Energie? Essen natürlich!
Aber Ihre Muskeln können wie jede Maschine nicht 100 Prozent der Nahrungsenergie direkt in Energieleistung umwandeln – Muskeln können zwischen 2 Prozent effizient sein, wenn sie für Aktivitäten wie Schwimmen verwendet werden, und 40 Prozent effizient im Herzen. In meinem Modell verwende ich einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 20 Prozent. Wenn ich diese Effizienz sowie die benötigte Energiemenge kenne, um die Tour de France zu gewinnen, kann ich dann abschätzen, wie viel Nahrung der siegreiche Radfahrer braucht.
Top-Tour-de-France-Radfahrer, die alle 21 Etappen absolvieren, verbrennen während des Rennens etwa 120.000 Kalorien – oder durchschnittlich fast 6.000 Kalorien pro Etappe. Auf einigen der schwierigeren Bergetappen – wie der diesjährigen Etappe 17 – verbrennen die Rennfahrer fast 8.000 Kalorien. Um diese enormen Energieverluste auszugleichen, essen die Fahrer köstliche Leckereien wie Marmeladenröllchen, Energieriegel und köstliche "Jels", damit sie keine Energie beim Kauen verschwenden.
Der Vorjahressieger Tadej Pogačar wiegt nur 66 Kilogramm. Tour-de-France-Radfahrer haben nicht viel Fett, um Energie zu tanken. Sie müssen ihrem Körper weiterhin Nahrungsenergie zuführen, damit sie Energie in einer scheinbar übermenschlichen Geschwindigkeit abgeben können. Achte also dieses Jahr bei einer Etappe der Tour de France darauf, wie oft die Radfahrer essen – jetzt kennst du den Grund für all das Naschen.
Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz neu veröffentlicht. Den Originalartikel finden Sie hier .
John Eric Goff ist Professor für Physik an der University of Lynchburg, wo er die Physik des Sports erforscht.
