E=mgh
ここで E:位置エネルギー(J)
m:質量(kg)
g:重力加速度(9.8m/s2)
h:高さ(m)
この式は見たことがある人も多いことでしょう。人(人間+自転車+荷物)は質量に比例し,高さにも比例する位置エネルギーを持つ,という意味です。
・標高200mにある人は標高100mにある同じ人の2倍の位置エネルギーを持つ
・体重100kg+自転車15kg+荷物25kg=140kgの人は,体重60kg+自転車10kg=70kgの人の2倍の位置エネルギーを持つ
という意味です。これは自転車に乗る立場から言うと,200m登るのは100m登るの2倍大変だ,140kgの人は70kgの人の2倍大変だ,という意味でもあります。
E=mghの両辺を時間t(s)で割ってみましょう。
E/t(J)=P(J/s)=P(W)=mgh/t
ここで
P(W):単位時間あたりのエネルギー=出力
h/t(m/s):単位時間あたりの標高=登坂速度
となります。今度は出力(パワー,人間が自転車に与える単位時間あたりのエネルギー)に関する式になりました。人間の出力は登坂速度に比例し,質量にも比例するという意味になります。より実感がこもった表現をすれば・・・・
・登坂速度を2倍にするためには2倍のパワーが必要
・質量が2倍になれば同じ登坂速度を維持するためには2倍のパワーが必要
・質量が2倍になってもパワーを上げられなければ登坂速度は半分になる
という意味です。ヒルクライム大会のタイムT(s)は標高差H(m)を登坂速度h/t(m/s)で割って求められます。登坂速度が半分になるとタイムは2倍になります。同じパワーならばタイムは質量に比例します。出力を2倍にできれば登坂速度は2倍になり,タイムは半分になります。ですから・・・・タイムは質量に比例し,出力に反比例します。
あなたのヒルクライムタイムからあなたの最大出力(W)を算出してみましょう。
トップページへ
|