รอบขาและวัตต์สำพันธุ์กันอย่างไร?
คำถามนี้เป็นสิ่งที่หลายๆคนอาจจะยังรุ็สึกว่าไม่เห็นน่าจะสำคัญ แต่ถ้าเปลี่ยนคำถามเป็นถามว่า "รอบขากับแรงที่ออกสัมพันธ์กันอย่างไร" ดูจะฟังแล้วน่าสนใจชึ้นมาเยอะ เพราะถ้าพูดว่า "วัตต์" หลายๆคนมองว่ามันไกลตัวเกินไป แต่แท้ที่จริงแล้ววัตต์คือการนำเอากำลังที่เราออกแรงเคลื่นจักรยานด้วยความเร็วหนึ่งออกมาเป็นตัวเลขให้เราเห็นชัดเจน ดังนั้นค่าวัตต์ที่สัมพันธ์กับรอบขา ก็คือการที่เราออกแรงนั้นสัมพันธ์กันอย่างไรนั่นเอง
ลองมาทบทวนเนื้อหาวิชาฟิสิกส์มัธยมปลายกันคร่าวๆ นะครับ ปัจจัยที่ส่งผลกับกำลังในการออกแรงก็คือมวลของวัตถุและความเร็วที่เคลื่อนที่ ดังนั้นที่การเคลื่อนที่ของคนปั่นจักรยานและความเร็วหนึ่งๆนั้นจะใช้กำลัง*เท่าเดิม* เสมอ กฏพื้นฐานนี้คงเข้าใจไม่ยากครับ
ต่อมาลองดูให้ดีๆจะพบว่า การที่เราจะเคลื่อนที่ไป(ปั่นจักรยาน)ให้ได้ความเร็วหนึ่ง เราสามารถออกแรงได้หลากหลายแบบมาก เช่น เราจะปั่นความเร็ว 25 กม./ช. เราสามารถปั่นด้วยเกียร์เบาจานเล็กเฟืองใหญ่ซอยขาไป 110rpm หรือจะกดจานใหญ่เฟืองเล็กรอบต่ำที่ 60rpm ไปก็สามารถเคลื่อนที่ไปด้วยความเร็วเดียวกันได้ แล้วเราออกแรงเท่าเดิมหรือไม่?? นี่แหละครับคือประเด็นหลักของบทความนี้เลย ผมขอให้ทุกท่านหลับตานั่งนึกถึงการปั่นที่ยกตัวอย่างทั้งสองแบบ แล้วตอบคำถามในใจว่าคำตอบออกมาเป็นเช่นไร ...ออกแรงปั่นมากกว่าที่รอบขาต่ำ ....หรือออกแรงปั่นมากกว่าที่รอบขาสูง ...หรือออกแรงปั่นเท่ากัน ...?
คำตอบคือ ...ย้อนกลับไปกฏฟิสิกส์ครับ มวลเท่าเดิม ความเร็วเท่าเดิม ดังนั้นออกแรงกระทำ "เท่าเดิม" สรุปคือ เกียร์เบาซอยยิก เกียร์หนักกดหนึบ ถ้าได้ความเร็วเท่ากัน ในสภาพแวดล้อมเหมือนกัน จะใช้แรงกดไม่ต่างกันเลย ออกแรงเท่ากันเป๊ะๆ นี่คือหัวใจของการออกแบบระบบเกียร์ให้เราได้เปรียบเชิงกลในการเคลื่อนที่ครับ
แล้วถ้าเราใช้เกียร์เดิมตลอด เช่นที่จานหน้า 53 เฟืองหลัง 20 ที่รอบขา 90 ได้ความเร็วหนึ่ง แล้วเราเพิ่มรอบขาไปเป็น 100 รอบต่อนาที ผลที่ได้คือ ...เราไปได้เร็วขึ้น และใช้กำลังมากขึ้นในการขับเคลื่อนฟ้องมาเป็นค่าวัตต์ที่เพิ่มขึ้น และในทางกลับกันที่เกียร์เดิมหากลดรอบขาลงมาที่ 80 รอบ ความเร็วก็จะช้าลงและใช้กำลังน้อยลง
น่าจะเข้าใจเรื่องของ วัตต์ vs รอบขา กันไปแล้ว ต่อไปมาดู วัตต์ vs หัวใจ กันนะครับ
วัตต์กับหัวใจนั้นจริงๆแล้วทำงานสอดคล้องกัน เพราะวัตต์คือค่ากำลังที่เราออกแรงกระทำลงไปจริงๆ หัวใจหรือชีพจร(heart rate) คือค่าที่ร่างกายตอบสนองฟ้องผลของการออกแรงกระทำนั้นกลับมา ดังนั้นหากออกแรงมากขึ้น(วัตต์เพิ่ม) ชีพจรก็จะสูงขึ้น(heart rate เพิ่ม) เป็นเรื่องปกติที่เข้าใจได้ไม่ยาก ในทางกลับกัน แน่นอนครับหากต้องการลดชีพจรก็ลดกำลังที่เราออกไปเมื่อวัตต์น้อยลงชีพจรก็ลดลงตามมาด้วย (หากสังเกตุดีๆใครที่มีทั้งสองอย่างจะเห็นได้ว่าชีพจรจะตอบสนองทีหลังการเปลี่ยนแรงที่ออกไปเสมอ เพราะมันคือ re-action) แล้วมันยุ่งยากน่าฉงนขนาดนั้นตรงๆหน ?? ลองมาดู รอบขา vs หัวใจ ดูนะครับ
บททดสอบที่หากใครมี HRM(Heart Rate Monitor) ลองสังเกตุดูง่ายๆ ลองปั่นความเร็ว 20 กม./ชม. ใช้เกียร์ที่รอบขาราวๆ 100rpm จากนั้นเปลี่ยนไปใช้เกียร์หนักๆ รอบขาเหลือ 60rpm แต่มีความเร็วเท่าเดิม แล้วสังเกตุชีพจรดูจะพบกับข้อน่าฉงน เราอธิบายไปแล้วว่าการปั่นทั้งสองแบบนี้ใช้กำลังวัตต์(หรือแรงที่ออกไป) เท่ากัน และวัตต์สอดคล้องกับชีพจรไปในทางเดียวกัน หากวัตต์เท่าเดิม ชีพจรก็ควรจะเท่าเดิม
...ทว่ากรณีนี้พบว่า "ชีพจรลดลง" หรือถ้านับเป็นความรู้สึกก็คือ "เหนื่อยน้อยลง" นั่นเอง และนี่คือกรณีสมมุติของหลายๆท่านที่คงมีอาการแบบนี้
..."ปั่นมาความเร็วคงที่ เหนื่อยหอบหายใจแทบจะไม่ทัน ใหนเค้าสอนให้ซอยยิกๆแล้วจะสบาย พอกดลดเฟืองไปหน่อยลดรอบขาเท่านั้นแหละ เออหายเหนื่อยเว้ย"... นั่นเพราะว่าเมื่อลดรอบขาลงมากๆ ระบบการทำงานของร่างกายจะเปลี่ยนไป(ลองอ่านเรือ่งระบบพลังงานแต่ละช่วง) ที่ร่อบขาต่ำ การทำงานไม่ถี่มาก แม้จะออกแรงเท่าเดิม กล้ามเนื้อยังสามารถหดตัวทำงานต่อไปเรื่อยๆได้ ถ้านับต่อหนึ่งช่วงขณะที่เกิดแรงบิด แท้ที่จริงแล้วการปั่นรอบต่ำจะเกิดแรงบิดมากกว่า ส่วนการปั่นรอบขาสูงร่างกายจะใช้การออกแรงบิดน้อยๆแต่ต่อเนื่องกันหลายๆทีติดๆกัน(หรือเอาจะนวนครั้งเข้าว่า) ทำให้ระบบทำงานแม้จะทำงานไม่ได้หนักมาก กล้านมเนื้ออกแรงไม่เยอะก็จริงแต่ระบบไหลเวียนโลหิตต้องทำงานเพิ่มขึ้นชดเชยการใช้พลังงานท่เบาแต่เร็วขึ้น ซึ่งหากดูแรงบิดของการปั่นแบบนี้แรงบิดจะต่ำกว่ามาก
ซึ่งเมื่อเข้าใจทั้งวัตต์, รอบขา และ หัวใจ ได้จะพบว่า รอบขาคือตัวช่วยที่สำคัญในการปั่นจักรยาน
ลองสังเกตุตัวเองดูนะครับว่าความเนหนื่อยขะปั่นจักรยานนั้นต่างกัน 2 แบบหลักๆก็คือ เหนื่อยแบบหายใจหอบถี่ หัวใจเต้นเร็ว กรณีนี้คืออาการทำงานระบบหมุนเวียนโลหิตหรือแปลง่ายๆผมขอเรียกมันว่า"หอบ" อีกอาการคืออาการขาร้อนผ่าวกดไม่ลงขยับแทบไม่ไหวเกิดจากกล้ามเนื้อที่ล้าและหมดเรี่ยวแรง ซึ่งมีทั้งสาเหตุและอาการแตกต่างกันอย่างที่อธิบาย(ถ้ามาพร้อมกันเรียกว่า"ง่อย"ครับ) หาก"หอบ"มากๆแล้วยังไม่สามารถลดระดับลงมาได้จะเกิดอการที่นักปั่นเรียกกันว่า"หม้อน้ำระเบิด"ตามมา ในขณะที่ถ้าฝืนกล้ามเนื้อไปมากๆเข้าหากไม่เกิดอาการกล้ามเนื้ออักเสบ ฉีกขาด ก็มักจะตามมาด้วยตะคริวนั่นเอง
ความรู้เรื่องรอบขาและวัตต์กับหัวใจช่วยเราได้อย่างไร?
ในสถานการณ์ที่คุณกำลังหอบหายใจแทบไม่ทัน ลองกดเกียร์หนักแล้วลดรอบขาลง ชีพจรจะลดลงอย่างรวดเร็ว กล้ามเนื้อทำงานหนักขึ้น ยังคงได้ความเร็วเดิม หรือในกรณีที่กดก็จะไม่ลงอยู๋แล้วแต่ยังหายใจไม่เร็วมากก็ลองไปเฟืองใหญ่ขึ้นสักหน่อยเพิ่มรอบขาควงไปเร็วกว่าเดิมจะรู้สึกเบาขามากขึ้นในขณะที่เหนื่อยขึ้นแต่ก็ดีกว่าฝืนต่อไปจนกล้ามเนื้อบาดเจ็บ ...นี่คือคำอธิบายของประโยคที่บอกว่า"รอบขาคืออาวุธสำคัญของนักจักรยาน"
แล้วเราจะฝึกพัฒนาทั้งระบบหมุนเวียนโลหัดและกล้ามเนื้ออย่างไรเพื่อให้มีรอบขาที่ดีพอจะใช้งานได้ทั้งรูปแบบรอบต่ำและรอบสูง?? คอยติดตามต่อไปถึงรูปแบบการฝึกหัด ซึ่งต่อไปนี้จะเทียบอิงกับทั้งวัตต์และหัวใจซึ่งจะใช้ทั้งระบบชีพจรอ้างอิงกับ Max Heart Rate และใช้งานเชื่อมโยงกับ LTHR หรือ FTHR ดังนั้นใครยังงงเรื่องชีพจรต่างๆ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น