湘南ボーイの徒然草 第7回 ロードバイクはなぜ速いのか?
こんにちは！湘南ボーイで御座います。
今回は皆さんが興味があるであろう、ロードバイクについてお話ししたいと思います。
ロードバイク＝速いというイメージが大多数だと思いますが、そもそもなぜ、ロードバイクは
速いのか？
これを説明しようとすると、案外難しいものです。
そこで、ロードバイクの速さに直接的に関係している要素を、3つピックアップし説明していきます。
今回は、文字がとても多く専門用語が飛び交うので、気張って読んでみてください。
１、重さ
まず、ロードバイクは軽いです。
どの程度かというと、ママチャリの1/2－1/3程度になります。
（細かい規則では競技参加車両の重量はUCI（国際自転車競技連合）が定める最低重量は6.8Kgとなっています。
UCIが定めるレースに参加するには最低重量以上を確保しないといけませんが、パッケージ販売されている物では最低重量以下になる車体も多くあります。
なので、UCIレースに参加する車体はパワーメーターや、バラスト（錘）を付けるなどして最低重量以上になるように調整しています。）
では、車体が軽いと何が良いのか?
物体を動かす力をN（ニュートン）で表すと
UCI規定の最低重量のロードバイクは6.8N
一般的なママチャリであれば、15～20ｋｇぐらいなので一番重い20ｋｇとしたとき、20N
必要になります。
（1ニュートンは、1キログラムの質量をもつ物体に1メートル毎秒 (m/s2) の加速度を生じさせる力（1N ＝1kg×9.8））
同じ距離を同じ速度で移動したとき、軽い方が小さい力で済むということになります。
では、6.8ｋｇのママチャリがあったとして、ロードバイクと同じように速くなるかというと
そうではありません。次の項目で、お話しします。
2、形、素材
一般的なママチャリは横から見ると乗り降りがしやすいよう
ダウンチューブ（クランクの根元からハンドルまである太いパイプ）と
トップチューブ（ハンドル根元からサドル下まである太いパイプ）が一体型、または同じラインを描いていて、
素材はスチール製であることが多いですよね。
乗って、力強くペダルを回しても、ぐにゃっとねじれ動いてハンドルが安定しませんよね。
それは力が、車体自体に吸収されてしまい、全ての力が物体を動かす力になっていないということを
表しています。
ではロードバイクはというと、横から見ると平行四辺形の形で、ダウンチューブとトップチューブが分かれており、
素材はクロムモリブデン鋼（クロモリ）、アルミ、カーボン製と硬い素材が使われております
力強くペダルを回しても、ぐにゃっとした感触はなく、ハンドルも安定します。
そのため、ママチャリと比べ多くの力が物体を動かす力に変換されているということになります。
専門用語では剛性と呼ばれますが、硬ければ硬いほど、力は伝播しやすいと言う事になります。
では、6.8ｋｇのママチャリがロードと同じ素材で、ねじれが発生しにくくなるようになったら、
同じようなスピードで走れるかと言ったら、まだ足りません。
3、ポジション（乗車姿勢）
ママチャリとロードバイクの乗車姿勢を考えてみましょう。
ママチャリは、サドルが低く、ハンドルはサドルより高くなっているため、乗ったとき、乗車姿勢が起き上がった状態になります。
ロードバイクはサドルが高く、ハンドルはサドルと同じような高さにあるか、より低くなっていますね。そのため、上半身は強い前傾姿勢になります。
では、正面から考えてみましょう。
ママチャリは上体が起きているため、頭の位置が高い。
ロードバイクは前傾姿勢の為、頭の位置が低い。
正面から見た面積はママチャリの方が圧倒的に多くなります。
この違いで何が分かるかというと、空気抵抗の差が分かります。
空気抵抗は空気が当たる面積が大きいほど、抵抗が大きくなります。
そのため、ロードバイクの方が空気抵抗が小さくなると言う訳です。
以上の理由から、ロードバイクは速い理由が分かって頂けたと思います。
次回は、ロードバイクの種類について、お話ししたいと思います。