October 6, 2022

Artikel ini awalnya ditampilkan di Percakapan.

John Eric Goff adalah profesor Fisika, Universitas Lynchburg.

Bayangkan Anda mulai mengayuh dari awal Tahap 17 Tour de France tahun ini. Pertama, Anda akan bersepeda sekitar 70 mil (112 km) dengan peningkatan bertahap di ketinggian sekitar 1.300 kaki (400 m). Tetapi Anda belum mencapai bagian yang menyenangkan: pegunungan Hautes-Pyrénées. Selama 40 mil (64 km) berikutnya Anda harus mendaki tiga puncak gunung dengan peningkatan bersih satu mil (1,6 km) di ketinggian. Pada hari yang paling cocok dalam hidup saya, saya bahkan mungkin tidak dapat menyelesaikan Tahap 17—apalagi melakukannya dalam jarak dekat dengan lima jam atau lebih yang dibutuhkan pemenang untuk menyelesaikan perjalanan. Dan Tahap 17 hanyalah salah satu dari 21 tahap yang harus diselesaikan dalam 23 hari tur.

Saya seorang fisikawan olahraga, dan saya telah memodelkan Tour de France selama hampir dua dekade menggunakan data medan—seperti yang saya jelaskan untuk Tahap 17—dan hukum fisika. Tapi saya masih belum bisa memahami kemampuan fisik yang dibutuhkan untuk menyelesaikan balapan sepeda paling terkenal di dunia. Hanya segelintir manusia elit yang mampu menyelesaikan tahap Tour de France dalam waktu yang diukur dalam jam, bukan hari. Alasan mereka dapat melakukan apa yang hanya bisa diimpikan oleh kita semua adalah karena para atlet ini dapat menghasilkan kekuatan yang sangat besar. Daya adalah tingkat di mana pengendara sepeda membakar energi dan energi yang mereka bakar berasal dari makanan yang mereka makan. Dan selama Tour de France, pengendara sepeda yang menang akan membakar setara dengan kira-kira 210 Big Mac.

Bersepeda adalah permainan watt

Untuk membuat sepeda bergerak, pengendara Tour de France mentransfer energi dari ototnya, melalui sepeda dan ke roda yang mendorong kembali ke tanah. Semakin cepat pengendara dapat mengeluarkan energi, semakin besar kekuatannya. Laju perpindahan energi ini sering diukur dalam watt. Pengendara sepeda Tour de France mampu menghasilkan tenaga dalam jumlah besar untuk jangka waktu yang sangat lama dibandingkan dengan kebanyakan orang.

See also  Vaksin cacar monyet meningkatkan keamanan di Dekadensi Selatan

Selama sekitar 20 menit, pengendara sepeda rekreasi yang bugar dapat secara konsisten mengeluarkan 250 watt hingga 300 watt. Pengendara sepeda Tour de France dapat menghasilkan lebih dari 400 watt untuk periode waktu yang sama. Pro ini bahkan mampu mencapai 1.000 watt untuk waktu singkat di tanjakan yang curam — daya yang cukup untuk menjalankan oven microwave.

Tetapi tidak semua energi yang diberikan pengendara sepeda Tour de France ke sepedanya berubah menjadi gerakan maju. Pengendara sepeda berjuang melawan hambatan udara dan kehilangan gesekan antara roda dan jalan. Mereka mendapatkan bantuan dari gravitasi di lereng tetapi mereka harus melawan gravitasi saat mendaki.

Saya menggabungkan semua fisika yang terkait dengan output daya pengendara sepeda serta efek gravitasi, hambatan udara, dan gesekan ke dalam model saya. Dengan menggunakan semua itu, saya memperkirakan bahwa pemenang Tour de France yang khas perlu mengeluarkan rata-rata sekitar 325 watt selama kira-kira 80 jam balapan. Ingatlah bahwa sebagian besar pengendara sepeda rekreasi akan senang jika mereka dapat menghasilkan 300 watt hanya dalam 20 menit.

Mengubah makanan menjadi mil

Jadi dari mana para pengendara sepeda ini mendapatkan semua energi ini? Makanan, tentu saja.

Tetapi otot Anda, seperti mesin apa pun, tidak dapat mengubah 100% energi makanan secara langsung menjadi keluaran energi—otot dapat mencapai efisiensi antara 2 persen saat digunakan untuk aktivitas seperti berenang dan 40 persen efisien di jantung. Dalam model saya, saya menggunakan efisiensi rata-rata 20 persen. Mengetahui efisiensi ini serta output energi yang dibutuhkan untuk memenangkan Tour de France, saya kemudian dapat memperkirakan berapa banyak makanan yang dibutuhkan pengendara sepeda yang menang.

See also  9 tips untuk membuat rumah Anda menjadi ruang yang lebih santai

Pengendara sepeda Top Tour de France yang menyelesaikan semua 21 tahap membakar sekitar 120.000 kalori selama balapan—atau rata-rata hampir 6.000 kalori per tahap. Pada beberapa tahapan gunung yang lebih sulit—seperti Tahap 17 tahun ini—pebalap akan membakar hampir 8.000 kalori. Untuk menebus kehilangan energi yang besar ini, pengendara makan makanan lezat seperti selai gulung, batangan energi, dan “jel” yang menggugah selera sehingga mereka tidak membuang energi saat mengunyah.

Pemenang tahun lalu, Tadej Pogačar, beratnya hanya 146 pon. Pengendara sepeda Tour de France tidak memiliki banyak lemak untuk dibakar untuk energi. Mereka harus terus memasukkan energi makanan ke dalam tubuh mereka sehingga mereka dapat mengeluarkan energi pada tingkat yang tampak seperti manusia super. Jadi tahun ini, sambil menonton panggung Tour de France, perhatikan berapa kali para pesepeda makan—sekarang Anda tahu alasan untuk semua ngemil itu.