光明池での免許の併記(追加)！朝一行けば11：00にはもらえる！

小型二輪の卒業試験に合格！

卒業証明書をもらったので、最寄りの光明池運転試験場で、

「免許の併記」してまいりました！

そこで、皆さんが疑問に思うであろう、

「予約っている？」

「どれくらい時間かかる？」

「何がいるの？！」

「免許更新とかぶったけど！」

「ゴールドの判定は？」

などなどにこたえていこうと思います！

結論から先に！！

お忙しい人に向けて、結論から先に！！

です！詳細は下記の通りです！

予約っているの？？？？

現在、運転免許の更新などについては、
新型コロナの影響により、「予約」をとって行うことになっていますが、

併記の場合は予約は「要りません」！！

初めて免許を取って、学科試験などがある人や、免許の更新の人だけいるようです。

どれくらい時間かかるの？

そして、すごく時間がかかるイメージのある免許の更新、併記ですが、

「予約制度のおかげでめっちゃスムーズです。笑」
(もとからこうしておけばいいのに。)

しかも更新の場合と違って、少し飛ばせるので、併記はもう少し早い感じになります！

僕の場合は、８：４５受付開始に対して、

８：４０　到着
９：２０　諸所の受付終了
　　　　　(②書類作成→③お金→⑭書類の確認？→視力→⑭書類の確認、写真の時間を知る→③お金)
１０：４５　写真撮影
１１：００　交付

って感じでした。

思ったよりスムーズ。でも写真撮影待ちで時間がかかる！！って感じですね！

10：45～写真撮影は、併記の人のみのでしたので、
これが最速になると思います！！

そして、朝は８：４０に行っても駐車場の1階が止めれました！！！！！！
予約制すごい。。笑

何がいるの？

持ち物ですが、卒業の時にもらった、

①卒業証明書
②質問書
③写真

④お金　3,800円（駐車代500円～)

で終わりです。

印鑑がいるなどなど書いてあったので一応持って行ったのですが、
特に必要なかったです。

免許更新と被ったけど、どうしたら？？

私、ちょうどこれでした。笑

免許更新と被ったので、更新作業の時に併記してもらうのかな～と思ったら、

「併記からまた５年延長になる」

とのことです。

併記作業を行って、その後５回誕生日を迎えるまでが更新期限になります。

ここで、キーとなるのは、その後、５回誕生日を迎えるまで
というところで、

免許更新のように、「誕生日前に更新」してしまうと、最初の１年目が１０日とかになります。笑

ですので、免許更新と被ったとしても、
「誕生日の後」に行くようにしてください！！
ちなみに当日はokです！！

※免許更新の場合は、特例で１か月前から更新でき、
　１回目の誕生日をノーカウントにしてくれるようです。

ゴールド判定は？

ゴールド判定は、「併記する日からさかのぼって５年間違反がない」ことになるので、
普通の人が最短で、

・最初の更新　３年
・次の更新　　６年

でゴールドになるところを、

・最初の更新　３年
・併記　　　　その２年後　計５年

でゴールドになることが可能です！！

車→車＋二輪　よりも、原付→車の免許
のパターンで、若いときに原付とっておいて、車の免許取ったらいきなりゴールド！！
みたいなことが起こりえるって感じですね。

まとめ

ということで、

ということです！！

コロナが終わっても予約制続けばいいのにな。。。
※予約取り直しがきくのかな？

大阪府で125㏄の免許が取れる場所と価格一覧

職場の移転が決まり、自転車通勤から公共機関への変更が必要となるのですが、
グーグルマップでの検索結果は

・車　　　　24分
・公共機関　1時間5分(乗り換え2回)

と非常に時間の差があります。。
しかも僕の嫌いなバス。。

ということで、これを機に125ccのバイクの免許を取ることにしました！

その過程で、125㏄のバイクの免許をとれる教習所と、
費用をまとめましたので、是非皆さんも参考にしてください！

大阪府内で125㏄のバイクの免許が取れるのは21校！

私が調べた情報では、大阪府内で125㏄のバイクの免許が取れるのは、
地図にある21校になります！

地域で分けると、

・北　　5校
・中北　6校
・中南　6校
・南　　4校

となっています。

地域別に解説

北部

まずは北部です。

北部は、香里自動車学校が価格を押し下げている影響で
かなり値段が安いです！！

普通自動車免許を持っていればAT最短2日、MTも5日程度でとれるので、
ある程度遠くても北部でとってもいいかもしれません。

北中部

北中部は、関目自動車学校が安く、その他も大体6万円前後でとれるようです。

中南部

中南部は、比較的高めです。
ATであれば、みなとドライビングスクールがお勧めとなりますが
一度北部まで行くことを検討してみてもいいかと思います。

南部

南部であれば、光明池教習所が一番安いようです。

北部までは距離があると思いますので、
バランスを考えて、光明池に行くのがいいかと思います。

まとめ

125MTの免許を取ろうと思っていましたが、

一番安いところで、47,300円
一番高いところで、96,030円

と倍半分ちがう結果になりました。。

少し遠いところになりますが、北部が比較的安い傾向にありますので、
北部にとりに行こうと思います。

　応援の参考にお使いください！
　※5kmごとの通過タイムも参考に計算しています。ご確認ください。

マラソンの通過時間計算機|応援場所の通過タイムは？

マラソンの応援をしに来てくれる人のために、
通過タイムの時間を計算してくれるWEBアプリを作成しました！

ぜひ活用して、精一杯応援してあげてください！！

スタート時間、目標タイム

スタート時間と目標タイムを設定してください。

スライドして、応援地点を選択すると、
その通過タイムが表示されます。

5kmごとのタイム

5kmごとのタイムも計算されています。

どれくらい遅れているかなどのアドバイスを送ってあげてもいいかもしれません！

不快指数の計算機|不快指数とは気温と湿度,基準

不快指数とは

不快指数とは、「夏の蒸し暑さを定量的に表す指標」となっており、

不快指数＝0.81 x 気温 + 湿度(％) x (0.99 x 気温 -14.3)+46.3

で計算できます。

各指標に対する評価は下記の通りとなっており、
暑さだけでなく、寒さの判定もできます。

不快指数から考える、湿度と体感の関係

犬などが体中から発汗できず舌を出して温度を下げるのに対して、
人間は体中から発汗できるため、高温に強い体になっています。
しかし、湿度が高いと、汗が蒸発してくれないため、
蒸し暑く感じるようです。

実際、上記の計算機で
温度27度の条件で湿度を動かすと、

・湿度7％までは快い
・湿度44％まではやや暑い
・湿度79％までが暑くて汗が出る。
・それ以上が暑くてたまらないになります。

このように、湿度によって大きく体感が変わることが分かります。
また、日本人は、不快指数77からすでに不快だと感じるようになるといわれています。

よく赤道付近の国でカラッと晴れている地域では、
そこまで暑さを感じないといわれるのも、
確かにうなづける結果となりました。

・車両価格と中古価格、使用予定年数、その他維持費等を入力してください。
・距離とガソリン代の計算のために、燃費、単価、移動距離を入力してください。

・1km当たりの移動費用が計算されます。

※初期値は2.0LSUV、年間走行距離1万円となっています。

ガソリン代＋車両＋維持費も含めた車の移動費用計算機

車を使用するにあたり、
実際はどれだけのお金がかかっているかを計算しました。

自分が乗っている車でどれだけのコストがかかっているか計算してみてください。

ちなみに、電車(JR)の場合、17.5円/kmが相場となっています。

↓計算の詳細は下の記事をご覧ください。

車の移動費用計算|車両台を含めると1kmあたり70円！？

車の移動費用計算|車両台を含めると1kmあたり50円！？最近、・自家用車を持つのはコスパが悪い。・レンタカーを使用するほうがお得だ。・電車で移動するべきだ。という風潮が大きくなってきておりますが、実際のところどうなのか！？それを判断するため...

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2019.11.20

ロードバイクは寒い方が遅くなる？出力計算をしてみた。

ロードバイクの速さについて調べていくと、

・寒い方が遅くなりますよー

という記事をたまに見かけることがあります。

寒いので体があったまっていないのかな～などと思っていたのですが、
下記に、ロードバイクの出力の計算表を作成したところ、

その正体が、「空気の密度の違い」による、空気抵抗の違いではないのか？

という疑念が持ち上がりましたので、
気温によってどれだけ出力、速度が違うものなのか、
確認していきたいと思います。

ロードバイクの【パワー】の計算機！パワー(W)と速度(km/h)、消費カロリーの関係|巡航出力計算機

ロードバイクの巡航出力の計算を行います。・巡航速度と向かい風・人の情報(体重と姿勢)・自転車の情報(重量と、転がり抵抗)を入力してください。必要なパワー(W)を求めることができます。ロードバイクの【パワー】の計算機！パワー(W)と速度(km...

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2021.01.25

空気抵抗について考える。

空気抵抗は、

空気抵抗(N) = 1/2 × ρ × Cd × A × (速度＋風速)²

で表すことができます。

ここで、今回問題になってくるのが、ρ＝空気の密度です。

空気の密度と圧力、気温の関係は？

空気の密度は実際は、状態方程式から、

P　=　ρR(t+273.15) 
ρ　＝　P / R(t+233.15)

で表すことができます。

このことより、

・圧力が高い方が、密度は高く
・気温が高い方が、密度は低く

なることが分かります。
圧力に関しては、1013hPaが1気圧を表すように、
冬であろうが、夏であろうがあまり変わりはないのですが、
気温となると、夏と冬で違います。

夏と冬での空気の密度の違い

では、どれくらい違うか計算していきます。

気圧は1013hPa、R＝2.87として、

気温30℃では、
ρ　=　1013/2.87/(30+273.15)=1.164

気温15℃では
ρ　=　1013/2.87/(15+273.15)＝1.225

気温5度では
ρ　=　1013/2.87/(5+273.15)=1.269

となり、

・30℃と15℃で約5％
・30℃と5℃で約9％

も変わることが分かりました。

気温による出力、速度の違い

では、さっそく、この気温と密度の関係から、
気温によってどのように必要な出力が変わってくるのか、確認していきたいと思います。

平地の巡航について考える

勾配を入れると話が分かりづらくなるので、
平地を巡航した場合を考えていきたいと思います。

条件は
　・体重65kg＋装備10kg
　・姿勢ドロップハンドル上(CdA=0.277)
　・チューブありタイヤ(転がり抵抗＝0.005)　
としようと思います。

結果は下記の通り。
なんとなんと、ほぼ変わらない結果となりました。笑
予定外の結果に焦っています。

ということで、よく走る「30km～40km」をアップで切り取ってみました。

この解像度で見ると多少気温による差が分かってくると思います。

35km/hのスピードを出している時を確認していきます。

気温5℃では　197W必要ですが、
気温30℃では　189Wと9Wの出力さが生じています。

また、言い換えると、197Wの出力を出すと、気温30℃では36km/hの速度を出すことができます。

微々たる量に感じますが、気温によって、出力に差が生じることが分かりました。

では、消費カロリーはどうなるのか？

では、消費カロリーについてはどうなるのか？
も確認していきたいと思います。

ワットと、消費カロリーの関係は、メッツ表から読み取ることができます。

下記表と、グラフより、

メッツ＝0.0564　×　仕事率(W)　+　1 であらわされることが分かりました。

35kmで巡航した場合の消費カロリーの違い

ということで、これらの条件を使って35km/hで巡航した場合の、
消費カロリーの違いを確認していきたいと思います。

先ほどの計算結果より35km/hでの出力は、

気温5℃では　197W
気温30℃では　189W

で表されることが分かりました。このワットを先ほどのメッツ表に入れると、

5℃でのメッツ＝0.0564　×　197　+　1　＝　12.11メッツ
30℃でのメッツ＝0.0564　×　189　+　1　＝　11.65メッツ

という結果となります。
体重65kgの人の場合、4時間走行すると

5℃での消費カロリー＝12.11×65×４＝3148kcal
30℃での消費カロリー＝11.65×65×４＝3029kcal

となります。結局のところ、4時間走っても、100kcalも違わないのですね…

結論

ということで、冬の方がロードバイクの速度は遅くなるのか？
について検証していきましたが、結果として

ことが分かりました。
確かに、気温によって変わることは変わるのですが、
それよりも、姿勢や、ホイールなどを変えた方が何倍も変わるようですね。笑

とりあえず、そこら辺の関係も↓の記事にまとめてありますので、
気になる方は参考に下さい！

ロードバイクが速くなりたい服→タイヤの順に変えろ！?理論計算から計算

ロードバイクが速くなりたい服→タイヤの順に変えろ！?理論計算から計算ロードバイクの巡航速度を上げたいけど、・カーボン製のフレームにすべきか。。 ・タイヤを変えるべきか。。・ホイールを変えるべきか。・サドルを変えてみるか、、などなどいろいろと...

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2019.11.06

標高と気温の計算|富士登山、エベレストの気温

標高と気温について

気温は、1000mで6.5度下がります。

富士山の山頂は　3776mですので、
3,776/1,000×6.5℃　＝　▲24.5℃　下がります。

真夏の30℃でも5度前後と非常に寒いことが分かります。

一方、エベレスト山頂ですと8848mですので、
8,848/1,000×6.5℃　＝　▲57.5℃　下がります。

ロードバイクが速くなりたい服→タイヤの順に変えろ！?理論計算から計算

ロードバイクの巡航速度を上げたいけど、

・カーボン製のフレームにすべきか。。
・タイヤを変えるべきか。。
・ホイールを変えるべきか。
・サドルを変えてみるか、、

などなどいろいろと考えることがありますが、
今回は、そんな疑問に理論的にアプローチしていきたいと思います。

計算機を作ってみた

まず、理論的にロードバイクを走らせるためには、
どのような力が必要か確認するために下記のような計算機を作りました。

↓のサイトの値を変更することで何となくのイメージをつかむことができます。

ロードバイクのヒルクライム出力計算機|速度(km/h)とパワー(W)、消費カロリーの関係

ロードバイクの巡航出力の計算を行います。・巡航速度と向かい風、勾配・人の情報(体重と姿勢)・自転車の情報(重量と、転がり抵抗)を入力してください。必要なパワー(W)を求めることができます。ロードバイクのヒルクライム出力計算機|速度(km/h...

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2019.11.06

ということでこの結果をグラフにしていきましたので、
いろいろなシミュレーションしていきたいと思います。

勾配が0%の場合

では、まず勾配が0度の場合の計算をしていきたいと思います。

速度と仕事量の関係

まず、速度と仕事量の関係をまとめました。

条件は
　・体重65kg＋装備10kg
　・姿勢ドロップハンドル上(CdA=0.277)
　・チューブありタイヤ(転がり抵抗＝0.005)　
としています。

速度と空気抵抗、転がり抵抗、勾配の関係は、下記グラフの通りとなっています。
このグラフから見てわかる通り、
走仕事量のうち、空気抵抗が大半を占めていることが分かります。

それではこの状態から、
・体重・自転車を軽くしてみる。
・姿勢を変えてみる。
・タイヤを変えてみる。
ことで抵抗＝必要な仕事量がどのように変化するか見ていきたいと思います。

体重・自転車を軽くしてみる。

まずは体重と自転車の総重量を75kg～90kgまで変更してみました。
すると下記の通り、

・総重量は仕事率にほぼ影響がないという結果になりました。

総重量は勾配が０の状態では、転がり抵抗にしか効いてこず、
先ほどのグラフより、転がり抵抗は微量でしたので、
このような結果になるのもうなづけます。

時速30km付近を見てみても、体重を10kg重くしたところで
ほぼ変わらない結果となりました。

姿勢を変えてみる。

では、次に姿勢を変えてみた結果を確認します。

ドロップハンドルの上を持つか、下を持つかによって、
CdA値が0.222と0.277と変わります。

このCdA値は空気抵抗に効いてきます。
先ほどの総仕事量の関係より、空気抵抗は仕事量に大きく影響することが分かります。
速度30kmでは、ドロップハンドルの下を持ち体をかがめることで、
110Ｗから130Wと約15％ほど仕事量を削減することができます。

ドロップハンドルの上を持って30km/hで走っていた場合(130W)、
ドロップハンドルの下を持つことで、33.5km/hまで速度を上げることができます。

また、ロードバイクで早くなりたいならすね毛をそれというように、
服によっても大きく空気抵抗係数は変わってきます。
ロードバイクにおいてあのぴちぴちの服は実は効果大だったのですね。。

タイヤを変えてみる

次にタイヤをチューブありからチューブレスタイヤに変えてみました。
タイヤを変更することで、転がり抵抗係数が0.005→0.003に変化します。
転がり抵抗係数は転がり抵抗に寄与します。

結果は下記の通り。
転がり抵抗は仕事量の割合としては小さかったですが、
重量を変化させた時より影響は大きくなりました。

時速30kmでチューブありで走っていた場合、
チューブレスタイヤに変更することで31km/hまで速度を上げることができそうです。

勾配が5%の場合

では次にヒルクライムについてみていきます。
日本の最高難度のヒルクライム「富士山ヒルクライム」で
全長27.1km、標高差1653m、平均勾配6.8%。

関東では
「ヤビツ峠」距離：11.5km　平均勾配：5.5%　高度差：639m
「都民の森」：距離：20.5km　平均勾配：3.5%　高度差：716m
「不動峠」：距離：3.8km　平均勾配：7.0%　高度差：265m

関西では
「金剛山」標高差540ｍ、距離10.2km、平均斜度5.3％、最大斜度10％
「葡萄坂」全長3.8kmで平均勾配は7.4%。最大勾配は12.3%
などが有名なようです。

速度と総仕事量の関係

勾配5％における速度と総仕事率の関係は以下のようになりました。

勾配なしでは、速度に依存していた仕事率が、
勾配5％まで上げると、ほぼ勾配の影響(重力の力)が支配している状態になりました。

ちなみに、勾配5％では、勾配なしで30km/h出せていた130Wでは、
たった11km/hしか出せない力となっています。
どれだけ厳しい勾配かわかりますね。。

それではこの状態から、各装備を変えていきます。

体重・装備を変えてみる。

体重＋装備を75kg～90kgまで変えていった結果は下記の通りとなりました。

75kgで15km/hで走れる人が、
80kgになると、14km/hに、
90kgの装備では13km/hでしか走れないことになります。

姿勢を変えてみる。

次に姿勢を変えてみました。
速度が遅い状況下では、ドロップハンドルの下と上では、
ほぼ影響がないことが分かります。

タイヤを変えてみる。

次はタイヤです。タイヤをチューブレスに変えることで、
転がり抵抗を0.005→0.003に変えることができます。

勾配が大きい場合は、タイヤの影響も非常に小さいことが分かります。

重力と転がり抵抗についてもう少し考えてみる。

重力による力と、転がり抵抗による力は、
どちらとも、mg×○○によって、表されます。

重力による力(N)＝　mg　×　勾配(％)　　　(＝　m　×　sinθ)　
転がり抵抗(N)　＝　mg　×　転がり抵抗係数

上記の2つの関係より、転がり抵抗を勾配(％)に換算することができます。
よって、

チューブありの場合0.005＝0.5％の勾配
チューブレスのばあい0.003＝0.3％の勾配

と考えるとができますので、
チューブありのタイヤをはいていると、チューブレスタイヤに対して、
「0.2％勾配」のハンデを背負っているということになります。

結論　「ヒルクライムはお金持ちのスポーツだ。」

この記事の結論として

ことが分かりました。

平地の巡航では、マシンによる差はほぼ出ず、おのれの力が特に重要ですが、
勾配がきつくなればなるほど、マシンの性能がものをいうようになりそうです。

結果、「ヒルクライムはお金がかかる…」ということが分かりました。笑

楽しく巡航するために、まずは服、そのあとチューブレスタイヤに変えたいと思います！
(そのために、ホイール変えないといけないけど。。笑)

思ったより安いですね！！3000円程度で上下セット！

↓転がり抵抗0.002を誇る最高のタイヤです。。

・巡航速度と向かい風、勾配
・人の情報(体重と姿勢)
・自転車の情報(重量と、転がり抵抗)

を入力してください。必要なパワー(W)を求めることができます。

ロードバイクのヒルクライム出力計算機|速度(km/h)とパワー(W)、消費カロリーの関係

ロードバイクの速度、姿勢、転がり抵抗、重さと出力の関係を理論的にまとめてみました。

抵抗は「空気抵抗」と 「重力」 「転がり抵抗」の3つ

抵抗は、重力と空気抵抗と転がり抵抗の3つとなります。

空気抵抗の計算

空気抵抗は、

空気抵抗(N) = 1/2 × ρ × Cd × A × (速度＋風速)²

で表すことができます。

空気の密度

空気の密度は、
P：圧力(hPa) 　ρ:空気の密度　R：気体定数2.87　t:温度　として、

状態関数　P=ρR(t+273.15)　から

空気の密度　ρ=P/{2.87(t+273.15)}

であらわすことができます。

今回は1気圧＝1023hPa，温度15度とし、1.24としています。

CdA

空気抵抗とは、
「空気がぶつかって遅くなった時に力(圧力×面積)に変わる」現象なので、

翼のように流線形だと低く、受ける面積が小さいと低くなります。

ここで、Cdは空気抵抗係数を表し、
流線形で空気を止めない形であれば低く、受け止めてしまう形状では高いです。

また、力は圧力×面積なので、全面投影面積(A)が大きいとより抵抗は大きくなります。

台風の時に大きな木の板をもって風上に向かって立つことを考えると
理解しやすいと思います。

今回、この2つの値を掛け合わせたCdA値をGgazinの記事より引用させていただきました。
下記図の通り

ドロップハンドルの上　CdA＝0.277m²
ドロップハンドルの下　CdA＝0.222m²

となるようです。

超高速の自転車ダウンヒルバトルを制する「最強の空力ポジション」はどれなのか？

世界最大の自転車レースとして知られる「ツールド・フランス」の2016年大会を制したのはイギリス人のクリス・フルームでした。ツールド・フランス2016の第8ステージで、フルームは「super-tuck」と名付けられた独特のライディングポジショ...

gigazine.net

空力の解析の動画

重力による力

重力による影響は、

重力による力(N)＝mgsinθ

で求めることができます。
ここで、mは体重と装備の総和。gは重力加速度(9.8m/s²)、θは勾配の角度です。

角度θについて

θ(rad)は勾配の角度ですが、θ(rad)が微小な場合、

sinθ≒tanθ＝勾配(≒θ)

という式が成り立ちます。
これは、約10度＝17％の勾配まで成り立ちますので、

重力による力(N)＝mgsinθ≒mg×勾配(％)

という関係が導き出されます。

転がり抵抗

転がり抵抗は、

転がり抵抗(N)　＝　mg　×　転がり抵抗係数

で求めることができます。mgは(体重+装備)×重力加速度です。

転がり抵抗係数

転がり抵抗係数は、下記サイトを参考に参考値を持ってきました。

チューブレスタイヤだと中にワイヤーが入っている分
変形が小さく転がり抵抗は小さく、0.003程度。

チューブありだと、変形が大きく0.005程度になるようです。

Road Bike Tire Test: Panaracer Race D Evo 3 25

Tire lab test of a Panaracer Race D Evo 3 25 road bike tire. Includes rolling resistance tests, puncture resistance test...

www.bicyclerollingresistance.com

重力による力と転がり抵抗の関係について

重力による力と、転がり抵抗による力は、
どちらとも、mg「重さ」によって、表されます。

重力による力(N)＝　mg　×　勾配(％)
転がり抵抗(N)　＝　mg　×　転がり抵抗係数

また、転がり抵抗は
チューブレスで0.003≒0.3％　チューブありで0.005≒0.5％
となります。

上記の2つの関係より、
チューブありのタイヤをはいていると、チューブレスタイヤに対して、
「0.2％勾配」のハンデを背負っているということになります。

抵抗→ワットへの換算

上記の計算式より抵抗値を求めることができました。

しかしどちらも、力(N)ですので、仕事率(W)に変換する必要があります。

仕事率(W)は　「1秒間に　1J　の仕事をする仕事率」ですので、

１W＝　1　J /s
　　＝　1　N×m/s

で表されます。ここで、

Ｎ：先ほど求めた負荷、
m/s：速度の単位になっていますので、時速を代入します。

結果として、仕事量Ｗは

Ｗ＝　(空気抵抗＋転がり抵抗)〔Ｎ〕　×　速度〔m/s〕

で求めることができます。

消費カロリーについて

純粋な消費カロリー

消費カロリーとワットの関係は

1J=4.2cal　の関係から両辺を1sで割って、

1W＝4.2cal　で表すことができます。

また、消費カロリーは kcal/h で表されることが多いですので、
単位を変換し、

1kcal/h=W ×3600/1000/4.2

100Ｗで巡航している場合、

消費カロリー(kcal/h)＝100*3600/1000/4.2=111kcal/h

となります。

人の消費カロリー

しかしながら、人が自転車に動力を伝えるまでにロスが生じます。
そのロス分は、熱などになって消費されます。

下記記事から通り、ロードバイクの消費カロリーは
メッツ＝0.0564　×　仕事率(W)
消費カロリー＝体重×メッツ＝体重×0.0564×仕事率(W)
で表されることが分かっております。

60kgで100Ｗで走った場合、
消費カロリー＝60×0.0564×100＝338kcal/h
消費されることになります。

これから考えると、111/338=33%前後しか動力として伝えられていないことになりますね。

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2021.01.25

・巡航速度と向かい風
・人の情報(体重と姿勢)
・自転車の情報(重量と、転がり抵抗)

を入力してください。必要なパワー(W)を求めることができます。

ロードバイクの【パワー】の計算機！パワー(W)と速度(km/h)、消費カロリーの関係|巡航出力計算機

ロードバイクの速度、姿勢、転がり抵抗、重さと出力の関係を理論的にまとめてみました。

抵抗は「空気抵抗」と「転がり抵抗」の2つ

抵抗は、空気抵抗と転がり抵抗の2つとなります。

空気抵抗の計算

空気抵抗は、

空気抵抗(N) = 1/2 × ρ × Cd × A × (速度＋風速)²

で表すことができます。

空気の密度

空気の密度は、
P：圧力(hPa) 　ρ:空気の密度　R：気体定数2.87　t:温度　として、

状態関数　P=ρR(t+273.15)　から

空気の密度　ρ=P/{2.87(t+273.15)}

であらわすことができます。

今回は1気圧＝1023hPa，温度15度とし、1.24としています。

CdA

空気抵抗とは、
「空気がぶつかって遅くなった時に力(圧力×面積)に変わる」現象なので、

翼のように流線形だと低く、受ける面積が小さいと低くなります。

ここで、Cdは空気抵抗係数を表し、
流線形で空気を止めない形であれば低く、受け止めてしまう形状では高いです。

また、力は圧力×面積なので、全面投影面積(A)が大きいとより抵抗は大きくなります。

台風の時に大きな木の板をもって風上に向かって立つことを考えると
理解しやすいと思います。

今回、この2つの値を掛け合わせたCdA値をGgazinの記事より引用させていただきました。
下記図の通り

ドロップハンドルの上　CdA＝0.277m²
ドロップハンドルの下　CdA＝0.222m²

となるようです。

超高速の自転車ダウンヒルバトルを制する「最強の空力ポジション」はどれなのか？

世界最大の自転車レースとして知られる「ツールド・フランス」の2016年大会を制したのはイギリス人のクリス・フルームでした。ツールド・フランス2016の第8ステージで、フルームは「super-tuck」と名付けられた独特のライディングポジショ...

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空力の解析の動画

転がり抵抗

転がり抵抗は、

転がり抵抗(N)　＝　mg　×　転がり抵抗係数

で求めることができます。mgは体重×重力加速度です。

転がり抵抗係数

転がり抵抗係数は、下記サイトを参考に参考値を持ってきました。

チューブレスタイヤだと中にワイヤーが入っている分
変形が小さく転がり抵抗は小さく、0.003程度。

チューブありだと、変形が大きく0.005程度になるようです。

Road Bike Tire Test: Panaracer Race D Evo 3 25

Tire lab test of a Panaracer Race D Evo 3 25 road bike tire. Includes rolling resistance tests, puncture resistance test...

www.bicyclerollingresistance.com

抵抗→ワットへの換算

上記の計算式より抵抗値を求めることができました。

しかしどちらも、力(N)ですので、仕事率(W)に変換する必要があります。

仕事率(W)は　「1秒間に　1J　の仕事をする仕事率」ですので、

１W＝　1　J /s
　　＝　1　N×m/s

で表されます。ここで、

Ｎ：先ほど求めた負荷、
m/s：速度の単位になっていますので、時速を代入します。

結果として、仕事量Ｗは

Ｗ＝　(空気抵抗＋転がり抵抗)〔Ｎ〕　×　速度〔m/s〕

で求めることができます。

消費カロリーについて

純粋な消費カロリー

消費カロリーとワットの関係は

1J=4.2cal　の関係から両辺を1sで割って、

1W＝4.2cal　で表すことができます。

また、消費カロリーは kcal/h で表されることが多いですので、
単位を変換し、

1kcal/h=W ×3600/1000/4.2

100Ｗで巡航している場合、

消費カロリー(kcal/h)＝100*3600/1000/4.2=111kcal/h

となります。

人の消費カロリー

しかしながら、人が自転車に動力を伝えるまでにロスが生じます。
そのロス分は、熱などになって消費されます。

下記記事から通り、ロードバイクの消費カロリーは
メッツ＝0.0564　×　仕事率(W)
消費カロリー＝体重×メッツ＝体重×0.0564×仕事率(W)
で表されることが分かっております。

60kgで100Ｗで走った場合、
消費カロリー＝60×0.0564×100＝338kcal/h
消費されることになります。

これから考えると、111/338=33%前後しか動力として伝えられていないことになりますね。

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2021.01.25