Siła, praca oraz moc

CrossFit jest sportem, który ma 2 istotne dla mnie cechy – jest powtarzalny oraz bazuje na danych empirycznych. Powtarzalność oznacza możliwość ponownego wykonania dokładnie tego samego treningu w tych samych warunkach i na podstawie wyników (poprzedniego oraz aktualnego) możemy ocenić polepszenie lub pogorszenia formy zawodnika. Dane empiryczne to nic innego jak liczby, na których bazujemy – liczba powtórzeń, czas czy ciężar. Dlatego, jeśli wykonamy ten sam WOD w tych samych warunkach, otrzymamy 2 wyniki, które będziemy mogli porównać i ocenić czyjś poziom sprawności. Jako przykład weźmy klasyczną Fran.

21-15-9

thruster 40/30 kg

pull/up

Thruster to przysiad ze sztangą z przodu z wyciśnięciem nad głowę (zaokrągliłem liczby). Pull-up to podciągnięcie. Obiektem badań będzie Piotrek, który ma 1,8 m wzrostu i waży 90 kg. Przeanalizujmy ten workout wykorzystując wzory fizyczne…

Siła

F = m · g

Siła zależy od dwóch wartości – masy (m) oraz przyspieszenia ziemskiego (g). Ze względu na to, że g jest stałe, pomińmy je, aby ułatwić obliczenia.

F(Piotr) = 90 kg

F(sztanga) = 40 kg

Praca

W = F · s

Praca jest iloczynem pracy (F) oraz drogi (s), jaką pokonało ciało podczas wykonywania wspomnianej pracy. W przypadku sztangi dystans jaki pokona ona w czasie ćwiczenia jest prosty do obliczenia (ok. 1,2 m). Dla ciała sprawa się nieco komplikuje i musimy wyliczyć, jaką drogę pokona środek ciężkości organizmu podczas przysiadu w thrusterze (0,66 m) oraz podciągnięcia (0,6 m).

W(pullup) = F(Piotr) · s(pull-up) = 90 · 0,6 = 54 kg-m/pull-up

W(thruster) = W(thruster-Piotr) + W(thruster-sztanga) = F(Piotr) · s(Piotr) + F(sztanga) · s(sztanga) = 90 · 0,66 + 40 · 1,2 = 59,4 + 48 = 107,4 kg-m/thruster

Wiemy już, jaką pracę wykonał Piotr w przeliczeniu na jedno powtórzenie thrustera oraz podciągnięcia. Teraz musimy pomnożyć te wartości przez liczbę powtórzeń (45) oraz ze sobą zsumować. Dzięki temu otrzymamy pracę całkowitą.

W = 45 · W(pull-up) + 45 · W(thruster) = 45 · 54 + 45 · 107,4 = 2430 + 4833 = 7263 kg-m

Moc

P = W / t

Moc to praca jaką wykonało ciało w danym czasie. Przyjmijmy, że Piotrek zrobił Fran w 6:24 (284 s).

P = 7263 / 384 = 18,91 kg-m/s

Mam nadzieję, że moje dywagacje są w miarę zrozumiałe 🙂 Wszystkie jednostki zostały przeliczone na tzw. układ SI dlatego odległości są podane w metrach, a czas w sekundach. Oczywiście nie istnieje tak jednostka jak kilogramometry oraz w konsekwencji kg-m/s. Pracę podaje się w dżulach (J), zaś moc w watach (W). Wymyślone przeze mnie jednostki pojawiły się dlatego, że na początku w obliczeniach pominąłem przyspieszenie ziemskie. Gdyby zostało one uwzględnione, zmieniłyby się wartości, jednak nie miałoby to dla nas znaczenia, ponieważ, jak wspomniałem, g jest stałe.

A teraz zastanówmy się nad 2 przypadkami. W pierwszym zeskalujemy Piotrkowi Fran do 30 kg, zmierzymy czas i porównamy, czy na mniejszym ciężarze wytworzy więcej mocy oraz przeanalizujemy, jakie ma to konsekwencje dla jego treningu. W drugiej sytuacji założymy, że nasz ochotnik w ciągu pół roku schudł 5 kg oraz poprawił czas o półtorej minuty i zastanowimy się, co to oznacza.

Sytuacja I

Piotrek wykonał również Fran na 30-tce i zajęło mu to 3:20 (200 s). Nie będę się już zagłębiał w obliczenia i podam Wam gotowe liczby. Ze względu na to, że sztanga była lżejsza, wykonana praca również była mniejsza – 6732 kg-m. Jednak dzięki znacznie krótszemu czasu uzyskaliśmy większą moc – 33,66 kg-m/s. Co to dla nas oznacza w praktyce? Wchodząc na RX’a i męcząc workout wcale nie wykonamy lepszej roboty. Naszym zadaniem jest wygenerować jak najwięcej mocy w jak najkrótszym czasie. Celem jest intensywność, a nie RX. Dlatego zawsze powtarzam:

Lepiej wziąć mniej na sztandze i zrobić wszystko szybciej mieszcząc się w time cap’ie niż dowalić kilogramów i zbierać rep za repem z długimi przerwami w WODzie, dodatkowo nie zakańczając go w wyznaczonym czasie.

Poza tym sam Greg Glassman powiedział kiedyś:

Be impressed with intensity, not volume

Z drugiej strony, jeśli Piotrek wykonał WOD na RXie i zmieścił się w TC, jest to duże osiągnięcie i uważam, że w przypadku Fran było to dobre rozwiązanie. Następnym razem będziemy chcieli pobić ten czas.

Sytuacja II

Piotrek w czasie pół roku zrzucił 5 kg. Choć powtarzał sobie „nigdy więcej”, postanowił wykonać ponownie Fran 🙂 Uzyskany czas to 4:54 (294s), o półtorej minuty szybciej. Znów pominę obliczenia i podam gotowe liczby. Ponieważ Piotrek schudł i jego ciężar ciała wynosi teraz 85 kg, wykonana praca była mniejsza – 6975,5 kg-m. Jednak obliczając moc na podstawie nowego czasu otrzymujemy aż 23,74 kg-m/s. Do jakich nas to prowadzi wniosków? Przede wszystkim Piotrek jest sprawniejszy. Wykonał ten sam WOD w krótszym czasie. Fakt, że schudł, może wskazywać na to, że spalił przez ostatni czas zbędną tkankę tłuszczową, co ułatwiło element gimnastyczny, podciąganie. Ogólnie rzecz biorąc w CrossFit’cie nie mamy kategorii wagowych. Każdy organizm jest inny i każdy czuje się inaczej przy różnych kompozycjach. Jeden zawodnik waży 85 kg, a drugi 92 kg. Obaj czują się komfortowo i dobrze im się trenuje przy takiej masie, a ewentualna redukcja powoduje często spadek formy. Patrząc na zawodników CrossFit czy choćby dwuboju, widzimy iż nie są oni tak mocno „wysuszeni” jak kulturyści, a pewna ilość tkanki tłuszczowej jest niezbędna zarówno pod kątem potrzeb energetycznych organizmu jak i funkcji hormonalnych. Liczy się wynik i to on weryfikuje, czy jesteśmy sprawniejsi, czy też stoimy w miejscu bądź wręcz się cofamy.

Mój wpis był inspirowany artykułem z CrossFit Journal. W obliczeniach również wzorowałem się na wspomnianym materiale. Nie mniej są one niedokładne. Jeśli wykonamy kipping, droga jaką pokonamy podczas podciągnięć, nie będzie idealnie prosta i zawsze taka sama więc pojawią się pewne odchylenia, a tym samym pokonana droga może być inna. Ponadto podczas thrustera obliczyliśmy jedynie pracę przy wstawaniu i wyciśnięciu sztangi, a przecież faza koncentryczna również się tu pojawia i nie jesteśmy w stanie zejść do przysiadu bez nakładu jakiejkolwiek pracy oraz energii. Ponadto w obu ćwiczeniach nie uwzględniłem energii zużytej na chwyt (trzymanie drążka czy sztangi w pozycji front rack to praca izometryczna). Nie mniej myślę, że byłyby to drobne wartości, nie wpływające mocno na otrzymane wyniki.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *