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指標

功率(Power)

功率係咩、點解佢係耐力訓練嘅「黃金標準」,同點樣喺冇功率計嘅情況下估算功率。

功率(Power)

功率係最客觀、最直接嘅運動強度指標之一。喺物理學入面,功率係「單位時間做嘅功」:

P=W/t=(Fd)/t=FvP = W / t = (F * d) / t = F * v

當中:

  • P 係功率(Watts)
  • W 係做功(Joules)
  • t 係時間(Seconds)
  • F 係力(Newtons)
  • v 係速度(m/s)

喺單車入面,可以理解成:功率 = 踩踏力量 × 踏頻

點解功率係「黃金標準」?

同心率或者配速比,功率有幾個明顯優勢:

  1. 即時反應:心率會滯後(cardiac lag),但功率幾乎即刻反映強度變化;你一用力,數字就會上去。
  2. 客觀、絕對:心率會受壓力、咖啡因、睡眠、氣溫等影響;但 200W 就係 200W,環境點變都一樣。
  3. 反映輸出做功:功率反映機械/代謝輸出,亦係估算熱量消耗同能量需求嘅基礎。
  4. 唔太受地形影響:上斜或者頂風,配速會慢;但維持同一功率通常代表相近嘅生理成本。

估算功率(Estimated Power)

唔係個個都有功率計。Trainingload.ai 支援用物理模型去估算功率。

估算原則

單車功率估算

戶外踩單車嘅功率,主要用嚟克服:

Ptotal=Pgravity+Prolling+Pair+Pacceleration+PlossP_{total} = P_{gravity} + P_{rolling} + P_{air} + P_{acceleration} + P_{loss}
  1. 重力(P_gravity):上斜時克服重力(上斜時通常係最大一項)
    • 取決於:總重量(人 + 車)、坡度、速度
  2. 滾動阻力(P_rolling):輪胎同路面嘅摩擦
    • 取決於:總重量、路面粗糙度(Crr)、速度
  3. 空氣阻力(P_air):克服風阻(平路高速時通常最主導)
    • 取決於:阻力係數(CdA)、空氣密度、相對風速嘅三次方
  4. 加速(P_acceleration):速度改變需要嘅能量(動能變化)
  5. 傳動損失(P_loss):鍊條、花鼓等機械損失(一般約 2–5%)

影響準確度嘅前提

估算功率嘅準確度好依賴輸入數據質素:

  • 體重同車重:要設定準確
  • GPS 精度:坡度資料影響好大,而 GPS 海拔通常好嘈
  • 環境因素:模型通常睇唔到風向(順風/逆風)同路面狀況,遇到大風時誤差會變大

即使有局限,對於長時間穩定嘅爬坡,估算功率往往仍然有唔錯嘅參考價值。

跑步功率估算

跑步功率同單車唔同:冇傳動系統量度到嘅機械輸出,更接近「為維持某個速度同坡度所需嘅代謝輸出」模型估算。

喺 Trainingload.ai,如果一課跑步冇功率資料,我哋會根據 速度、坡度同體重 去估算並補齊功率序列(方便計到功率區間同相關指標)。

常見做法係先估算某個坡度下「每距離能量成本」(J/kg/m),再乘返速度同體重換算成瓦特:

Power(W)=Cost(J/kg/m)Speed(m/s)Weight(kg)Power(W) = Cost(J/kg/m) * Speed(m/s) * Weight(kg)

當中 Cost 係坡度 i(小數,例如 5% = 0.05)嘅函數。常見形式例如:

Cost(i)=155.4i530.4i443.3i3+46.3i2+19.5i+3.6Cost(i) = 155.4 i^5 - 30.4 i^4 - 43.3 i^3 + 46.3 i^2 + 19.5 i + 3.6

準確度前提(跑步同樣適用):

  • 速度同坡度要可靠:GPS 速度抖動同海拔噪音會放大坡度誤差,令估算扭曲
  • 體重要準確:瓦特同體重係線性關係
  • 屬於近似:風、路面彈性、跑姿、加減速/變化等好難完全捕捉;建議用嚟睇趨勢同做比較,唔好當絕對量度