"Оптимальна" каденція залежить від того, що ви намагаєтесь оптимізувати, тому на ваше запитання немає простої відповіді.
Вільно обрана каденція проти цільової каденції
Нещодавній огляд Hansen et al. підсумовує відомості про фактори, що впливають на вибір каденції. Зокрема, вони роблять висновок, що "[d] з великим інтенсивністю їздити на велосипеді, близьким до максимальної потужності аеробної потужності, велосипедисти вибирають енергоекономічну каденцію, яка також є сприятливою для продуктивності. -до помірної інтенсивності неекономічний і може погіршити продуктивність при тривалому їзді на велосипеді ". Перше речення означає, що досвідчені велосипедисти вільно обирають каденцію, яка дає хороші виступи, і їм не потрібно, щоб хтось диктував, що це за каденція. Останнє речення означає, що наявність непридатної каденції на вас може бути згубною для виконання.
Каденція і потужність
Порівняно недавнє розповсюдження лічильників потужності на велосипедах, що реєструють і потужність, і каденцію, допомогло надати додаткові дані, що містяться в цьому питанні. За визначенням, вихідна потужність велосипедиста = каденція * крутний момент обертання * константа перетворення (константа перетворення залежить від одиниць, які ви використовуєте для вимірювання потужності, каденції та крутного моменту; якщо вимірювати потужність у ватах, каденцію в радіанах на секунду та кривошип крутний момент у метрах Ньютона, константа перетворення - 1). Якщо ви змагаєтесь з великою потужністю, або їдете неквапливо на невеликій потужності по велосипедній доріжці з дітьми, або ж у жвавій їзді з друзями, ви неодмінно виберете різний рівень потужності; З даних стало зрозуміло, що вершники, навіть дуже досвідчені, вибирають різні комбінації каденції та крутного моменту, щоб відповідати вищому або нижчому рівню потужності.
Каденція та тип їзди
Але навіть якщо виключати неквапливу їзду і зосереджуватися лише на перегонах (при великій потужності), каденція та крутний момент змінюються залежно від типу гонки. Ось сюжетні крутячі моменти сюжету для одного і того ж (вітчизняного професійного) гонщика у трьох різних типах гонок: дорожній гонці, гонці за критеріями та випробуванні за часом. Крутний момент вимірюється в ньютон-метрах, тоді як каденція вимірюється в об / хв. Тонкі червоні пунктирні лінії показують комбінації каденції та крутного моменту, які виробляють 300, 500 та 700 Вт. Як ви можете бачити, три різних типи гонок вимагають різних комбінацій каденції та крутного моменту. Показаний тут пробний час проводився на відносно стабільному рівні потужності, але дорожня гонка та гонка за критеріями були значно більш змінними. Для цих перегонів вершник досягав більшої сили, збільшуючи обидвікаденція і крутний момент. Це досить поширена модель для гоночних доріг, і це допомагає пояснити, чому спостерігачі часто зауважують, що гонщики крутять педалі на високій каденції: гонщики також крутяться на педалях з великою потужністю і великим крутним моментом, але єдиний помітний ключ - висока каденція. Це, в свою чергу, є підставою для пропозицій, цитованих Hansen et al. вище: каденція, що використовується для отримання високої потужності, здається, не є економічною і не підвищує продуктивність при малій потужності. Тільки тому, що ви бачите педаль вершника Tour de France на X об / хв, не означає, що ви повинні робити педалі на X об / хв (якщо ви також не виробляєте рівень потужності Тур де Франс). Так само, тому, що ви бачите, що наїздник на «Тур де Франс» витрачає мало часу на Y rpm, не означає, що вам слід уникати педалювання на Y rpm. Ваші потреби, здібності та цілі будуть відрізнятися.
Каденція та місцевість
У вашому запитанні також було задано, чи змінюється каденція залежно від рельєфу місцевості. Ось сюжет каденції та крутного моменту для вершника, який робив набір проміжків пагорба. У верхній лівій панелі показана його каденція та крутний момент протягом усієї їзди. У верхній правій панелі зображений профіль висоти для його їзди; як видно, їзда злегка котилася від його будинку на пагорб, на який він піднімався і спускався чотири рази, а потім повертався додому через прокату. Цією верхньою правою панеллю червоний колір позначає сходження частини його їзди. У нижній частині двох панелей показана його каденція та крутний момент для відповідної чорної та червоної частин їзди. Як і раніше, тонкі пунктирні лінії (цього разу синім кольором) показують "контури ізоенергії". Зрозуміло, що він використовував різні комбінації каденції та крутного моменту на альпіністських ділянках, ніж на низхідній та котячій ділянках.
Щоб підкреслити цей момент, ось сюжет, який показує каденцію та передбачуваний градієнт дороги для гонщика ProTour Густава Ларссона під час 3 етапу туру по Каліфорнії 2009 року. Як ви бачите, навіть якщо виключати періоди узбережжя, його каденція змінювалася приблизно від 20 об / хв до приблизно 120 об / хв, і коли градієнт дороги ставав крутішим, його каденція зменшувалася.
Каденція і крутний момент
Вам цікаво, що стосується каденції та крутного моменту? Ось сюжет, що показує ще одного вершника на «чистому» підйомі на пагорб. У верхній лівій панелі показаний взаємозв'язок між каденцією і потужністю; праворуч вгорі відображається взаємозв'язок між крутним моментом і потужністю; а внизу на двох панелях показано співвідношення між каденцією і крутним моментом, одна з одною і без контурів ізоенергії. На нижній панелі стає зрозуміліше, що часто існує обернена залежність між каденцією і крутним моментом, але верхні панелі показують, що в цьому випадку крутний момент крутного моменту був більшим визначальним фактором виходу потужності, ніж каденція.
Каденція і напруга коліна
Деякі вершники стверджують, що повільні каденції (нижче, скажімо, 60 об / хв) можуть травмувати коліна. Однак повільна каденція сама по собі не може травмувати коліна; Коли ви сидите за столом, читаючи ці слова, ваша "каденція" майже напевно близька до нуля, але сила на ваші коліна також мала. Вершники, які висувають ці претензії, плутають низьку каденцію з високою силою. З наведених сюжетів повинно бути зрозуміло, що один з найпростіших способів піддавати коліна меншій силі - це просто їздити з меншою потужністю. Їзда при 60 об / хв при низькій потужності може здійснюватися з низькою силою педалі; їзда при 90 об / хв при великій потужності повинна здійснюватися з великою силою педалі. Тож рівень вихідної потужності (також відомий як «навантаження на роботу») є ключовим фактором для розуміння напруги суглобів. У середині 1980-х М. Еріксон опублікував серію досліджень, в яких вивчав сили м’язів стегна, коліна, голеностопа, стопи та ніг під час їзди на велосипеді, включаючицей . Важливо, що він зробив висновок: «[чо] з чотирьох досліджуваних параметрів (навантаження, швидкість педалювання, висота сідла, положення стопи педалі) навантаження є найважливішим фактором коригування для зміни навантаження на суглоб та м’язову діяльність. Підвищена швидкість педалювання збільшувала м’язову активність у більшості досліджуваних м’язів, як правило, не змінюючи навантаження на суглоб. Збільшена висота сідла зменшила максимальний момент навантаження на коліно, але істотно не змінила момент згинання стегна або дорсифлексування навантаження на голеностоп. М'язова активність більшості досліджуваних м’язів взагалі не змінювалася різною висотою сідла ».
Каденція та тренери
Деякі вершники використовуватимуть своїх тренерів у приміщенні та зауважуватимуть, що їх "бажана" каденція (можливо, для певного рівня потужності чи частоти серцевих скорочень) становить X об / хв. Як ми бачили вище, вільно обрана каденція змінюється залежно від рельєфу місцевості, потужності та способу масштабування опору зі швидкістю. Тут важливо те, що тренери також відрізняються тим, як опір масштабується зі швидкістю. Нижче ви можете побачити сюжет для одного гонщика на двох різних типах тренерів, але використовуючи однакове передавальне відношення на обох: тренажері з одиницею опору рідини та на роликах. Кожна крапка показує каденцію і крутний момент за один проміжок часу. Як бачите, ці два типи тренерів мають дуже різні криві опору, при цьому ролики набагато «плоскіші» із збільшенням оборотів в хвилину. Щоб досягти такої ж сили, Здається, що вершник вибирає більш високу каденцію (і нижчий крутний момент). Для досягнення такого ж рівня потужності (скажімо, 175 Вт) вільно вибрана каденція вершника змінюється залежно від типу опору. "Перенесення" закритих тренувальних каденцій на прогулянку на свіжому повітрі ігнорує і те, що їзди на вулиці різняться, але і те, що тренери змінюються.
"... але ... але запис години встановлений на високій каденції!"
Так, більшість записів на годину UCI за останні 50 років були встановлені з каденціями від приблизно 100 об / хв до 107 об / хв (за винятком Виключення Обре, який встановив свої рекорди у 93 та 95 об / хв). Однак, рекорд годин встановлюється на велосипеді з фіксованою передачею на колії, і, що ще важливіше, всі рекорди були встановлені з високою потужністю і високим крутним моментом. Нижче ви можете побачити каденцію та крутний момент для багатьох записів останніх годин на основі даних Bassett et al.; сюжет показує, що для останніх рекордів, встановлених на рівні моря, середня потужність коливалася приблизно від 370 до 460 Вт, а крутний момент крутного моменту - від 36 до 43 Нм. Не можна було б сказати початківцеві їздити на педалі при постійному крутному крутному моменті 40 Нм, проте багато хто радить новачкам їздити близько 100 об / хв. Використання каденції подій світового рекорду, досягнутих на фіксованій передачі на велодромній доріжці, в якості керівництва для більш загальної їзди має приблизно стільки ж сенсу, як використання крутного моменту подій тих же світових рекордів з подій, що досягаються на фіксованій передачі на велодромній трасі як керівництво для більш загальної їзди.
Висновок
Висновок з усього цього полягає в тому, що каденція змінюється як з їздою, так і з вершником. У цьому сенсі розпитувати про "оптимальну каденцію" - це, виокремлюючи характеристики їзди та вершника, червону оселедець. Без належного контексту задавати питання про оптимальну каденцію - це як запитувати про оптимальну потужність або оптимальний крутний момент.