自転車ツーリング再生計画2007/12/15更新
空気を切り裂く/1%タイム短縮には3%パワーアップが必要
F=αv2S
ここで
F:空気抵抗(N)
α:空気抵抗係数
v:速度(m/s)(v2はvの2乗です。)
S:前面面積(m2)

空気抵抗は速度の2乗に比例するということを聞いたことがある方も多いことでしょう。どうして2乗に比例するのか私は知りません。実験的に事実だと証明されているのでしょう。前面面積Sは前から見た自転車(と人間,荷物)の投影面積です。ロードレースではハンドルポジションを低くして前面面積を小さくします。前面面積が半分になれば,空気抵抗も半分になります(半分にするのはほとんど不可能ですが)。空気抵抗係数は物体の形状と表面性状によります(自転車はカウリングでも被せないと変わらないのでしょうが)。

両辺にv(m/s)を掛けてみましょう。

Fv(Nm/s)=E/t(J/s)=P(W)=αv3S(v3はvの3乗です。)
ここで
P(W):単位時間あたりのエネルギー=出力

となります。パワー(出力)は速度の3乗に比例します。速度を2倍にする(タイムを半分にする)にはなんと出力は8倍にする必要があるのです。とんでもない話ですね。

aが1に比べて小さいとき
(1+a)n=1+na
なので(例えば1.01×1.01×1.01=1.03),速度を1%上げる(タイムを1%縮める)ためにはパワーを3%上げる必要があります。世界選手権タイムトライアルでトップの選手が2位以下をブッチギって優勝すると・・・・あのタイム差の3倍の実力差があるのか〜と呆れるばかりです。

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