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僕はあまり詳しくないので、話の入り口だけ書きます。自転車とエネルギーの情報交換ができればと思います。

最近よく何Wという言い方をします。W(ワット)というのは電気の単位ですが、これはW=N(ニュートン)=J(ジュール)の関係があり、仕事量を現す単位にもなっています。

たとえば自転車に乗ってダイエットできるのか?と聞かれることがよくあります。
この答えは消費エネルギーがわかれば予想できます。

日本では食品に「これ食べれば何カロリー」と書かれています。例えばカップヌードルは335kcal
ポテトチップスは80gで440kcal、*外国ではJ(ジュール)を使うことが多いカロリーだと換算がややこしい。

自転車の消費エネルギーは速度勾配走り方で変化します、計算を単純化するために消費エネルギーを100wに固定して考えてみます。

ある人が100wで1時間走り続けた場合の消費エネルギーは100w×3600秒=360000w=360kw=360kJ
1J=0.24calなので360kJ×0.24=86.4cal

もし100wで時速20kmで走れるなら、この人が4時間走れば86.4×4=345.6kcal
カップヌードル1個のカロリーを消化するには4時間走り続ける必要があります。

200wで走れば2時間です。実際にはアイス、チョコ、シュークリームとか食べたりしますから100wで走ってたら10時間走っても脂肪が身についちゃいそうです。
カロリー消費考えると自転車でダイエットするより、食べる量減らした方が効果高そう。

ここまでは仮定の話ですが、現実に100wで走れば時速何キロくらいで走れるのでしょうか?
時速20kmで走り続けるには何w必要なのでしょうか?
風速が0と仮定した時、20km=5.5m/秒、30km=8.3m/秒の差が出ます。この2.8m/秒の差って何wの差?などなどwと速度と消費カロリーの関係などの意見、議論をお待ちしています。

あとエネルギー効率の話、飛行機、自動車、自転車、動物の比較とかも歓迎します。
詳しい方教えてください。わからないことの質問も書いてください。よろしく。

2018/11/10 11:18  [191-32303]   

 小杉むさしさん  

35km/h, 190W
30km/h, 130W
25km/h, 80W

しっかり計測したことはないんですが、パワーメーターの数字をみるかぎり、身長165cm, 体重57kgの僕の場合、無風の平地を独走するのに必要なワット数はだいたいこんなかんじだとおもいます。

100kmのグルメライドみたいな時に平均100Wで走るとなると、常に25〜30km/hを維持ですんで、普通の週末サイクリストにはきびしいスピードです。平均100Wって速いです。楽しみながら終日100Wとなると、がっつりトレーニングしないと難しいと思います。

2018/11/10 20:24  [191-32305]   

 小杉むさしさん  

カロリーと減量についてですけが、1kgの脂肪を燃やすのにだいたい9000kcal。人間の脂肪分は水を含んでいるので、実際には7000kcal前後で1kgの減量ができるなんてことのようです。

1ヶ月に1kgくらいずつ減らすとすると (摂取カロリー ー 消費カロリー) を1日に240kcalくらいマイナスにする必要があります。ごはん一杯ぶんです。摂取カロリーを減らす方向で1日240kcalカットするには、きっちり自制するか、摂取カロリーをエクセルで計算して管理するくらいの緻密なマネジメントのどちらかが必要です。豆腐だって半丁食ったら100kcal、アイスクリーム300kcal、ポテチ400kcalですからね。

僕は運動で消費カロリーを増やす方法で減量しました。ZWIFTのワークアウトのメニューをやると1時間で最低でも500kcalくらい消費します(だいぶ多めに出ているという話はよく聞きます)。

持久力がついてパワーがあがってくると消費カロリーはだんだん増えて、最近は1時間で900kcalくらい消費できるようになりました。毎日暴飲暴食しても多少のことでは体重は増えなくなるし、明らかに体調は良くなるし、僕は食うのをガマンするよりこっちの方がずっと楽だと思います。

2018/11/10 23:11  [191-32306]   

 鶏 泰造さん  

運動強度と消費カロリーの計算、この一連のサイトが面白いですよ。
https://keisan.casio.jp/exec/system/1161
228741


自転車は昔から「単位時間当たりの消費カロリーはジョギングや水泳よりずっと小さい」って言われていますけど、それはだいたい計算のベースが15km/hぐらいなんですよね(^_^;)。

私も減量するときには、小杉むさしさん同様、運動量を増やします。食事にも多少は気を遣いますが、数字見てキリキリやるのは好きではないので、「間食をやめる。就寝まで4時間切ったらカロリーのあるものを食わない」ぐらいです。

2018/11/11 09:33  [191-32308]   

 やすりおさん  

ペダリング効率について質問があります。
ペダリング効率20%の人が40%で走った場合、
同じ疲労で出力はおおよそ倍になるものなのでしょうか?

試したことがあるのですが私のペダリング効率は20%位でした(大汗)
レクチャー受けながら修正しても、40%位。。。しかも全然楽にならない。。
効率上げたのに何故疲れる??と不思議な気分でした。

買うのは高そうだし、自転車盗難にもあいそうなので効果ありそうなら
そのうちレンタルでもしたいなぁと思っています。


2018/11/11 09:37  [191-32309]   

 やすりおさん  

ちょっとすれ違いになってしまうかもしれまんが
人体のエネルギー効率関連だと思うので教えてください。

当たり前すぎる話なんですが
なんで行きは楽になのに帰りはめちゃくちゃしんどくなるんでしょうか?

行きは楽に走れるのですが、目的地に到着しご飯食べて1時間位休憩したにもかかわらず、
帰りの途中からすごく疲れてきます。

上半身とか腰とか太ももの付け根とかが辛い。。
追い込んで走っているわけではないので、筋肉疲労とかではないようなきがするのですが
とにかく辛いです。

休憩してもなぜ回復しないのかが非常に不思議です。。
回避方法などあるのでしょうか?

小杉むさしさんのお話から推測すると恐らく100W前後で走っていると思うのですが
出発からの走行時間が6時間を超えたあたり、総走行距離が100kmを超えたあたりから
すごく疲れてきて休憩しても回復しなくなります。。

かといって、さらにゆっくり走ったり姿勢を起こして走ったとしても今度はお尻が痛くなってくる。。(涙)

2018/11/11 10:07  [191-32310]   

 小杉むさしさん  

一番上のディープインパクトさんの1時間あたり80数kcalっていうのは、仕事量のワットをカロリーに変換したもので、僕が書いた1時間500kcalとか900kcalというのは消費カロリーですよね。

ずいぶん乖離があるけど、人間が食べ物のカロリーを仕事量に変換する効率ってこんなもんなんですかね。100Wで1時間だとたぶん消費カロリーは300kcal台になるんじゃないかと思います。人間のエネルギー効率って20%とか30%くらいなのかな。

やすりおさんが100Wで100km走って疲れるのは仕方なくないですかね。だって25km/h以上で100kmでしょ。

2018/11/11 10:32  [191-32311]   

 鶏 泰造さん  

小杉むさしさん

 一般に人間のエネルギー変換効率は、20〜30%と言われているようですね。

 ただし人間のエネルギー源はすべて再生可能燃料ですから、持続可能性という点では究極です。

2018/11/11 10:52  [191-32312]   

 skogenさん  

ざっと計算すると(詳細は補足で)、自転車を走らせるとき、自転車を動かすのに必要な純粋な力学的な仕事(エネルギー)の7倍ぐらいのカロリー(化学的なエネルギー、あるは熱力学的なエネルギー)が必要になるようですね。つまり、1Jの仕事(モノを運ぶ動き)をするのに、人の体は7Jを消費する。

口から入れたエネルギーがどう使われて、残りはどこに行くかと言うと、、、
・消化・吸収:80%(残りは排泄)
・筋肉で発生する力:40%(残りは熱)
・ペダリングに掛ける力:たぶん80%ぐらい(残りは上半身などの無駄な力み)
・ペダリング効率:60%(残りはガチャ踏み)

自転車に乗るのが上手になるほど、自転車を走らせる効率が上がり、小さなカロリー消費で済んでしまうため、同じカロリーを摂取すると、だんだんと太るようになってきます。皆さん、思い当たるでしょ。^^;

===単位の話(ウンチク)===
エネルギーの形態の変化は「エネルギーの変換」として高校物理で出てきます。いろいろな形態のエネルギーを同じ単位で比較できますが、エネルギーの変換には効率が入ってくるので、相互に比較するのは直感的に難しい事が多いですね。

単位時間あたりのエネルギーの流れ(消費や発生)を仕事率と呼びます。仕事率は英語ではpower(パワー)、単位はW(ワット)です。定義からWはJ/s(ジュール毎秒)です。仕事率は電気の世界では電力と呼びますが、電力の英語表記もpowerなので、カタカナ表記と日本語表記が混在すると違和感があります。

ちなみに、W(ワット)という単位は人名(James Watt)に由来していて、人名に由来する単位は大文字で書く決まりとなっています。電流の単位A(アンペア)、周波数の単位Hz(ヘルツ)も人名に由来しているので、大文字で書きます。現在の単位を規定する仕組みをSI(国際単位系)と呼びますが、単位の表記に矛盾や曖昧さが生じないように、大文字・小文字などの表記方法に規則を定めています。

単位を間違うと大事故、大損失につながります。例えば、SI単位(メートル法)とポンド・ヤード法を混在させたためにNASAの火星探査衛星が失われてしまったのは有名な話です。江戸時代、出身地域が異なる大工が集められて作った橋が、異なる曲尺を使っていたため、落ちてしまった、という逸話をNHKのドラマ( 古い話で恐縮ですが^^; 確か「天下御免」)でやっていました。

===補足:自転車の消費エネルギー===
運動による消費カロリーは酸素摂取量、あるいは心拍数から計算されます。酸素摂取量で計算する場合、次式となります。

消費カロリー(kcal) =1.05 × 運動強度 × 体重(kg) × 時間(h)

運動強度はMETs(メッツ)で表され、自転車の場合も調べられていて、次のようになります。ついでに体重65kgの人の1時間あたりの消費カロリーも計算しておきます。

8METs: 19.3-22.4km/h, 546kcal
10METs: 22.5-25.6km/h, 682.4kcal
12METs: 25.7-30.6km/h, 819kcal
15.8METs: 32.2km/h以上, 1023.75kcal

METsは安静時の体重1kg、1分当たりの酸素摂取量3.5ml/(kg*min)を1とした単位です。エアロバイクなんかで運動負荷がメッツで表示されるので、見たことがある人も多いと思います。

自転車を漕ぐパワーと比較すると、30km/hで走行するのに必要なパワーを140Wとして、1時間で504kJ、kcal単位で120kcalです。つまり、人間の体は120kcalの仕事をするために819kcalのエネルギーを消費します。つまり、力学的エネルギーの6.8倍(=819kcal/120kcal)のエネルギーを体内で消費している。

2018/11/11 14:02  [191-32313]   

>人間の体は120kcalの仕事をするために819kcalのエネルギーを消費します。
こんなに消費するなら自転車でダイエット可能かもしれませんね。

>W(ワット)という単位は人名(James Watt)に由来していて、人名に由来する単位は大文字で書く決まりとなっています。
これ覚えていたのに、小文字で書いてますね。ごめんなさい落第だ。みなさん気をつけましょう。

疑問!
世界では食品表示にJ(ジュール)を使ってるのに、どうして日本はカロリー表示なんでしょうね。日本もJ(ジュール)にすればWへの変換が楽なのに。

僕はだいたい100km走ると体重が2kg減ります。出発前に体重計測して、何も飲み食いせず帰ってきて計測すると、ほぼ正確に2kg減ってます。100km以上は飲み食いせず走り続けるのは難しいので正確な増減はわかりませんが、300km走って途中で飲み食いして帰ってきてはかっても、なぜか−2kg、これも理由がよくわかりません。100kmの平均は時速25km、300km走ったら24kmくらいになります。どちらも山、峠ありのアップダウンコースが20%〜30%。

今はあまりきつい走りはしていなくてナマケモノ走法で力抜いて走ってます。
今度パワー走りをして体重の増減を見てみます。

小杉むさしさんの予想
100W自転車走行で1時間300kcal

skogenさんの計算
30km/hで走行するのに必要なパワーを140Wとして
>力学的エネルギーの6.8倍(=819kcal/120kcal)のエネルギーを体内で消費している。
から時速30kmで走り続けるには相当なエネルギーが必要みたいです。
やすりおさん、帰り道では、もう身体に出せるエネルギーが残っていないのではないでしょうか?
使い切った状態??
食べ物を食べると消化にエネルギーが使われて、それがすぐに筋肉まで回ってこなくて逆に消化でエネルギーが使われるので筋肉で使える分が減るのではないでしょうか?

あまり胃を使うと走るエネルギーが奪われる?のかも???

2018/11/11 19:49  [191-32316]   

 やすりおさん  

小杉むさしさん

>やすりおさんが100Wで100km走って疲れるのは仕方なくないですかね。だって25km/h以上で100kmでしょ。

普段、走っているまわりの方見ると楽にスピード出して延々と走られている感じなので
「きついの自分だけ?」と思っていましたが、実際にはかなりの運動量っぽいですね。
なんか気分的に楽になりました。ちょっとベース落としてみます。


道場長

運動をしっかりしてこなかった人間にとって
体内のエネルギーの残量というのはなかなか把握しずらい感覚です。
悪い癖なのですが、私の走行パターンは走れるだけ走って、目的地について
昼ごはんどかっと食べます。ラスト3/4あたりから非常につらくなってきて、自販機でジュース飲んだり
コンビニでなんか食べたりを繰り返しながらなんとか家にたどり着く感じです。
走るペース少し落として、なおかつ疲れる前からちょっとづつ食べてみます。

変化があったらご報告させて頂きます!

2018/11/12 12:25  [191-32319]   

tour-ney さん  

2018/11/13 23:41  [191-32322]  削除

>ラクーに25-30km/hで走ってる印象
速度気にして走ってる時は必死です。でも、そのうち速度忘れて「どうして空は青いのか?」とか「アンドロメダ星雲が銀河系にぶつかってくるのはいつだ?」とか「今日帰ったらアイスバカ食いしてやる」とか考え出すと、無意識で速度出ています。特に登り坂、気がついたら頂上登ってたみたいな感じ。
 あとガンガン足が回って、別に速度出す気がないのに、どんどん速度があがり、「もうどうにも止まらない」ことがあります。こうなると前を走る自動車が遅かったりすると抜くしかないし、原付は100%パス。ランニングハイみたいなサイクリングハイ状態になることがあります。

 筋肉とかスタミナとか、いろいろ理由はつけれますけど結局、速度を一番決定づけるものはメンタル(精神力)かなと思います。どう考えてもスタミナ0で身体ボロボロの時に、ものすごいスピードで走り続けたり、休息十分で体力余裕ありまくりの時に全然速度でなかったりします。
 人間の身体って脳が今日は80%で走れとか40%で限界と思えとか勝手に制限命令出して、本当はもっといけるのに自分で止めている感じがします。それが何かいいことがあったり、幸せなことがあった日には80%限界が120%になったり、信じられない力が出ます。愛は奇跡を生む!神秘的。
 自分の限界をカロリーの足し算とかワット数みたいなもので縛らない方がいいです。

 足し算ではありえない奇跡が起こることがあります。自分の身体の底力を信じましょう。

2018/11/13 12:55  [191-32325]   

 minowa7676さん  

>あとガンガン足が回って、別に速度出す気がないのに、どんどん速度があがり、「もうどうにも止まらない」ことがあります。こうなると前を走る自動車が遅かったりすると抜くしかないし、原付は100%パス。

こういう事書くと自転車嫌いが増えるからやめたほうが良いですよ。嘘を書いているのならまだマシですが本当に右車線を自転車でうろちょろしているのなら大迷惑です。本来ダメな左からの追い越しの事を書いているのだとは思いますが公の場で書くようなことではないと思います。

コメント下段の文は至極まっとうで同意するのですが、上段コがちょっと気になったので。。。

2018/11/13 14:02  [191-32327]   

 skogenさん  

やすりおさんやtour-neyさんが考えている巡航と、私が考える巡航って違うのかも知れません。

きつい、ややきつい、楽々、いろいろなスピード・ペースがありますが、強度に関係なく、とにかく同じペースで走るのが巡航。

速度は気にしません(私の場合は「速く走れません」が正しい ^^;)。強度(呼吸とか心臓の鼓動)だけを意識する。そこには次のような流れがあって、この流れをず〜っと一定に保つという感覚です。

  酸素 →(体、エネルギー源)→ パワー → 自転車

理想的には、この流れには淀みが無く、純粋にパワーだけを産み出し続けます。なので、心拍は上がるけど、疲労はしない。良い代謝物も悪い代謝物も、どこかに流れて、分解されて、消えていく。

そのため、多くの運動種目に共通する、体力を温存するという考えは不要です。有酸素運動の場合は、エネルギーをず〜っと生産し続け、そのために酸素と食糧と水を補給し続ける。

大事なのは、「貯め込んだエネルギーを使って走る」という感覚では無いこと。筋力やパワーがあれば速度を維持できると考えて乗るのでは無く、維持できる心拍数やパワーの範囲内で、同じ走り方を維持する(エネルギーの生成と消費がバランスする)、という感覚で乗る練習が必要だと思います。

心拍数については、160bpmで走っていて、それを170に上げたり、150に下げたりを何度も繰り返すと疲れます。160はややきついとしても、そのややきつい状態をずっと続けるのが巡航。140はやや楽でも、その楽な走りをずっと続けるのも巡航。

こういう運動の感覚は、長時間持続する有酸素運動に特有のものです。エンデュランス系の自転車はその典型で、気持ち良いサイクリングは純粋な有酸素運動を行えた時に経験できるのだと思います。

普段はややきついペースで、ただただ単調に走っているだけなんですが、走っている時はなぜか心地よく、走った後に残るのも心地良い疲労だけ。チョイMか?

ただし、現実には流れに淀みがあるので、180bpmだと30分、160bpmだと2時間といった持続可能時間の上限が決まります。また、プチレースやったりすると、代謝物が大量に淀みますし、筋肉組織も傷むので、走った後は疲労・消耗します。

私がエネルギーの流れみたいな感覚で乗るようになったのは、ロードバイクに乗り始めて3年目ぐらいからかな。それまでは、エネルギーを絞り出す感じで乗っていました。それってきついばかりで、走り終わった後はぐったりするし、楽しくないんですよね。出し切ったという快感が残れば、それは楽しいと言えなくもないんですが。。。ドM ^^;

2018/11/13 18:35  [191-32329]   

 しげーんさん  

単純化しての話です。
 
人間は筋肉や肝臓に500gのグリコーゲンが蓄積されています(体重やカーボローディングするしないでる少しは変わります)。これは3倍量の水といっしょにためられています。トータルで2000gになります。これをすべて消費すれば2000Kcalです(4Kcal×500)。

私が、25Kをm少しがんばって走ると500Kcalぐらい、そのスピードで100Km走れれば2000Kcalぐらいになります。200Kmは少し流して走れば3300Kcalです。  

 200Km走って3300Kcal消費してとしてためてあったグリコーゲンから2000Kcalつかって残りは1300Kcal、単純に残りを脂肪で賄ったとすると1300/7=185グラムだとすると100Kmの時は2000gで200Kmの時は2185gの減量になるということです。ほぼ2000gと考えられます。脂肪の減少は少しです。捕食すればすぐにチャラになります。

道場長が2Kg減るというのはこのグリコーゲンと水による分だと思います。
出典はこちら
http://www.overlander.co.jp/jitetore/jit
etorediet-tubo20111110.html

2018/11/16 09:36  [191-32346]   


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