2009/10/22

筋力使用せずテクニックだけで可能となる最大出力(W)計算 重心について


(計算中・箇条書き)


1000Wh = 3600kJ = 860.0kcal
1kJ = 101.97kgf*m = 1N*m = 1W*s

1W = 3.600kJ/h = 0.3671kgf*km/h
200W = 73.42(kg)*(km/h)

(kgf) :クランク回転方向にかかる質量
(km/h):クランク回転速度


クランク長170mm・ケイデンス90のときのクランク回転速度
(0.170*2)*3.141*90*60/1000 = 5.77(km/h)

ケイデンス90のとき200W発生させるのに必要な質量は
200W = 12.7(kgf)*5.77(km/h)
より
12.7kgf。

片足で常に12.7kgfの質量をかけ,効率が100%であれば,ケイデンス90で回せば200W維持可能。



・シッティング体重のみ最大出力概算

体重70kgの人の上半身質量35kgとして,シッティングで片足にかけられる体重を上半身の質量の半分とすると,クランク回転方向にかかる質量は17.5kg。
効率が100%であり,ケイデンス90で回せば,
276W
発生可能。
「ロードバイクの科学」p13 表1から読み取ると,平地38km/h。
ギア比逆算すると,使用ギアは50-15

ここまでは筋力頼りとせず,テクニックで発生可能な出力と考える。
ケイデンス90維持走行を行ってから,うまく上半身の体重をペダルに乗せてゆけばよい。
逆に,これ以上のパワーを出すには,ケイデンスを上げるか,腕力筋力で踏み込む必要がある。ともいえる。

・・・あー,ケイデンスを維持するための条件考えるの忘れた。
えーっと,ここで考えるのは・・・「ギア比」だけでいいのかな??
時間のあるとき検討

追記:
そう単純ではないか。
真円では,トルクに加え,「踏み込みの速さ」が重要。
O,symetricでは,トルクだけでよいのだが。




・ダンシング体重のみ最大出力概算

体重70kgの人が,ダンシングで全体重を片足クランク回転方向にかけた場合g。
効率が100%であり,ケイデンス60で回せば,
733W(約1馬力)
発生可能。
「ロードバイクの科学」p13 表1から読み取る…読み取れないけど…ザックリ外挿し大体平地60km/h。
ギア比逆算すると,使用ギアは…90-11計算。…まあ,坂道想定したケイデンス設定だからな。
ケイデンス120では…全体重乗せられるわけないか。もし乗せられたら,約1500W。スプリンターの出力とほぼ同じとなる。


結局
「計算方法わかっていれば,足にかかる質量を意識するだけで,走行中に出力Wが大体わかるようになる」
まあ,ホントはパワーメーター欲しいのだが・・・

(速度計算したホントの目的は、効率が100%であれば,ここまで出せるはず、と、自分を騙すため。ロスなど計算してないから計算通りになるとは実際は思っていない。しかし、信じれば出来るようになるもんだ。効率,効率,効率だ!)



さて次に、この質量をどのようにかけるかであるが
理論的には、クランク3時の位置で、鉛直方向にかければよい。

しかし、3時から力を掛けると、実際は6時位置でも鉛直方向にトルクが残ってしまい、効率が悪くなるとされる。

踏み込みは1時から3時が理想とも。
とすると、踏み込みのトルクのベクトルは約45度の角度をとる。回転方向に12kgのトルクをかけようとすると、鉛直には約9kg、水平にも約9kgの力を掛ける必要がある。

そこで重要なのが、重心だ。

重心は,