知ってますか?自転車には物理の知識がたくさんあります。 一、安定性知識 自転車が走行中に倒れないのは、物理学の応用のおかげです。高速で回転しているものは、回転する独楽が倒れないのと同じように、回転する方向を変えないので倒れることはありません。私たちが自転車に乗っているのは、進行方向に力を入れて、車輪を回転させると、車輪がバランスをとって、ハンドルで調節して、自転車は前に進むことができます。止まると、バランスがとれて、自転車は倒れます。 二、摩擦知識 1、走行中の摩擦自転車が走行する時、チェーン駆働で後輪が反時計回りに回り、タイヤと地面が接触したところが地面に対して後ろに運働する傾向があります。そのため、後輪に対して前に摩擦力が加わります。この摩擦力が車体が前に進む働力です。この力で車体が前に進みますが、前輪が地面と接する部分で前に進むと、前輪と後ろに摩擦力が生じ、その摩擦力で前輪が後輪と同じ方向に回転して前にう進むことから、後輪を駆働輪、前輪を従動輪と呼ぶこともあります。雨や雪の日は、地面との摩擦力が小さくなり、自転車が転びやすくなる、いわゆる滑ると呼ばれる理由がここにあります。自転車のタイヤのデコボコ図案は、摩擦力を高めるためです。2、ブレーキの摩擦摩擦力は自転車の進むだけでなく、制御するために不可欠な力であり、ブレーキを使って自転車を止まると際にも関与します。ブレーキの性能が悪ければ、安全は保障されません。、ブレーキパッドとブレーキディスクまたはホイールリムの間の接触によって生じる力を指します。この摩擦力が働くことで、自転車の速度を低下させたり、停止させたりすることができます。摩擦力の大きさは圧力の大きさと接地面の粗さで決まります。新品と中古の二台の自転車が、同じ速度で、ほぼ同じ力でブレーキのハンドルを握ります。新車のブレーキが速いのは、古い車のブレーキブロックとタイヤが滑らかで、摩擦力が小さいからです。また、自転車のハンドルやペダルなどに、でこぼこの図案があるのも、接触面の粗さを増すことで摩擦を大きくしています。3、サスペンション自転車には、走行時の振動を軽減するためにサスペンションが装備されることがあります。一般的には、前後輪それぞれにサスペンションが付いていますが、三角部分(フレーム)、サドル、ハンドルバーなど、他の場所にもサスペンション機構が組み込まれることがあります。三角部分、サドル、ハンドルバーなどは、バネやサスペンションで衝撃を吸収することで、乗り心地を向上させます。一方、前後輪のサスペンションは、タイヤと地面の接触面積を増やし、走行時の振動や路面の凹凸を吸収することで、安定性や乗り心地を向上させます。 三、圧力知識 1、自転車のタイヤに荷重が刻まれています。荷重が多すぎる場合、タイヤにかかる圧力が増大し、タイヤが変形したり破損したりする恐れがあります。クッションをサドル型にすることで、クッションと身体の接触面積を増やしてお尻への負担を軽減し、自転車での疲労を感じにくくすることができます。2、夏にはタイヤの空気は十分を入って、強い日差しにさらされるとタイヤがパンクする可能性がある。これは、日差しによりタイヤ内のガスが熱を吸収し、温度が上昇して膨張し、圧力が上昇するためであるため、タイヤがパンクしやすくなる。3、空気芯は、タイヤ内の空気を封じ込める役割を持ちます。タイヤバルブに取り付けられた芯は、ガス漏れを防ぎながら、必要に応じて空気を入れたり排出したりすることができます。また、空気チューブとタイヤバルブをしっかりと密封することで、タイヤ内の圧力を維持し、安定した走行を実現します。 四、簡単な機械の知識 1、梃子の原理A、自転車のハンドルには、操作が容易で小さな力で前輪の方向やバランスを制御できるレバーが備わっています。B、ハンドルの上にあるブレーキレバーは、ブレーキを操作するための省力装置であり、小さな力でも車輪の鋼のリムまで大きな圧力でブレーキをかけることができます2、ホイールの知識Aペダルとスプロケット:省力輪軸を組み立て(ペダル半径はスプロケット半径より大きいの場合)Bハンドルとフォーク:省力輪軸を組み立て(ハンドルの回転半径はフォーク半径より大きいの場合) 五、運動の法則と機械の原理 運動の法則によって:斜度の急な坂道を直線的に登りきるよりも、S字のように揺らしながら登る方が、同じ距離を移動するにあたって必要なエネルギーが少なくなり、体力を節約できるとされています。運動エネルギーと重力ポテンシャルの相互変換です。例えば、自転車で坂道を上る前に、人は数回強くペダルを踏んで、坂道を少し楽に上ることができます。この時、仕事が運動エネルギーに変換されます。一方、自転車で坂道を下る際には、ペダルを漕がずに走行すると速度がどんどん上がり、重力ポテンシャルエネルギーが徐々に運動エネルギーに変換されます 六、慣性の法則 進んでいる自転車はずっと進み続けようとするという事です。 進んでいる自転車は、ペダリングを止めても急には止まりません とするのは「慣性の法則」によるものです。
自転車が好きな人たちにとって、長時間かつ長距離のサイクリングを行うと、首の痛みを感じることがあります。痛みがひどくなった場合は、首を上げることが困難になり、常に下を向いて走る必要があるため、美しい景色やサイクリングの楽しみを失ってしまいます。特に途中で痛みを感じた場合、まだ半分も終わっていない場合や100キロ以上サイクリングしている場合には、どうすればよいのでしょうか?痛みを和らげる方法はありますか?また、なぜ首が痛くなるのか?予防対策はあるのでしょうか? 首が痛くなる原因について、医師は、現在、スマートフォンやタブレットなどの普及により、長期間、正しい姿勢で使用せずに頭を下げることが多くなり、その結果、首の筋肉が軽度に張り詰め、続けてリハビリが行われなかったため、長距離走行中に首の痛みが悪化し、さらに重症化する可能性があります。これに加えて、自転車に乗る際には、以下の点にも注意する必要があります。 正しくない姿勢 適切なフィッティングがある場合でも、自転車に乗る姿勢が正しくないと、首や体の部分に痛みを引き起こす可能性があります。正しい姿勢は、上半身の角度が水平線と約45度になるように設定し、上肢がより快適になるようにする必要があります。路面が凹凸不平で振動が強い場合、姿勢が不正確であれば、手、手首、肩、そして首筋に沿って振動が伝わり、首椎が揺れて首が痛くなる可能性があります。 正しくないヘルメットの使え方も首の痛みの原因の一つです。ヘルメットを低く着用すると、前方の道路をよく見るために頭を高く上げる必要があるため、長時間使用すると首が痛くなります。また、ヘルメットのつばを取り付けた保護帽やキャップを着用する場合も同様です。つばが長いほど、前方の道路を見るために頭を高く上げる必要があるため、つばを取り付けないことをお勧めします。 ヘルメットの選択は、軽量化と快適さが基準です。長距離または長時間サイクリングの場合、スポーツカメラやランプなど、重みのあるものを追加するのは避けるべきです。長時間使用すると、首に負担がかかる可能性があります。 フレームサイズが合わない 適切なフィッティングが行われなかった場合、首に不快感をもたらす可能性があります。例えば、フレームが大きすぎる、ハンドルが低すぎる、シートが高すぎる、シートとハンドルの距離が長すぎるなどの理由で、自転車に乗る時に体が前傾となり、前方をよく見るために首を後ろに引かざるを得ず、より多くの首の筋肉を消耗する必要があります。長時間続けると力が失われ、首が痛くなります。以上のように、自転車に乗る際には、適切な休息、リハビリ、適切な注意点を守ることで、首の痛みを和らげ、快適にサイクリングを楽しむことができます。 治療とリハビリテーション 自転車愛好家たちは、長時間の騎乗や首の痛みに悩まされる場合、リハビリセンターで検査を受けるのをお勧めします。筋肉の張り、慢性的な痛みなどの問題があるかもしれませんが、リハビリによって効果的に改善できます。 首の筋トレ 筋トレも、首の痛みを避ける方法の1つです。これによって、首の筋肉、肩甲下筋、斜角筋、菱形筋などの部位を対象に強化することができます。このほか、常に胸を張り、顎を引く姿勢を保つのも重要です。顎を引く動作は、背中の筋肉をリラックスさせたり伸ばしたりすることができ、長時間続けると筋トレになります。このように訓練することで、自転車乗りは肩や首の痛みを避けるだけでなく、日常生活でも痛みを回避できます。 適切な休憩時間を計画 長距離の自転車旅行では、適切な休憩時間を計画することが重要です。適度な休憩で、ストレッチをしたり、横になれる場所を探して首を休めたり、ちょっと仮眠をとることもできます。コンビニを通り過ぎた場合は、氷を買って肌肉を冷やし、リラックスすることもできます。 筋肉のリラックス もしサイクリング中に首の痛みが起こって、でもまだ長い距離を騎らなければならない場合、肌肉の引き締めを防止する必要があります。同じく、首の筋肉、肩甲下筋、斜角筋、菱形筋などの部分に対して、冷却スプレーを使用して筋肉をリラックスさせることができます。また、マッサージボールを使用して、痛みのある箇所に加圧マッサージを行うこともできます。胸開きストレッチや肩甲骨ストレッチ、首肩後ストレッチを行って、緊張した筋肉を緩和することもできます。手のしびれがある場合、首から手にかけてしびれる可能性があり、例えば頸神経が圧迫される場合があります。この場合は、リハビリセンターで診察を受け、進んだ治療や検査を行い、リハビリテーションを受ける必要があります。
自転車に乗ることは簡単なように見えますが、実際には運動心理学や栄養学など、多くの学問が関係しています。例えば、自転車に乗るには必要なエネルギー補給についても、さまざまな問題があるかもしれません。それについてどの程度知っていますか? 適切な水分補給方法 自転車に乗る際、十分な水分補給は非常に重要です。毎日1.5〜2リットルの水分を摂取する必要がありますが、自転車に乗る際には、さらに追加の水分摂取が必要になる場合があります。 例えば、一日中自転車に乗る場合、どのくらい水分を補給すればよいでしょうか?簡単に計算すると、自転車に乗る前後で体重を比較し、1キログラムあたり1リットルの水分を補充する必要があるでしょう。 自転車に乗る際のエネルギー補給方法 自転車に乗る際のエネルギー補給方法については、よく自転車に乗っている人であれば知っていることが多く、普段もよくエナジーバーなどを持ち歩いています。しかし、具体的にはどのように補給すればよいのでしょうか? 一般的に、低強度の90分未満の自転車に乗る場合は、エネルギー補給は必要ありません。しかし、長時間の高強度の自転車走行では、1時間あたり30〜60gの炭水化物の補給が理想的です。この中には、スポーツドリンク、エナジージェル、そしてエナジーバーも含まれます。(*30-60gの炭水化物であることに注意してください。補給品の重量ではありません。成分表を確認する必要があります)炭水化物の補給量は個人差があります。各人の消化能力によって異なります。30gから始めて徐々に増やし、自分の体の消化能力を理解することができます。 また、競技によって異なる栄養補助食品が適用されます。たとえば、エナジーバーのような固形食品は、エネルギーが高く、面倒で硬く、咀嚼する必要があります。そのため、自転車走行のスピードに影響を与えることがあります。このため、自転車走行の前半に摂取するのが最適です。高強度の競技(タイムトライアルなど)の場合、エナジージェルやスポーツドリンクのほうが便利です。ただし、エナジージェルを飲む場合は、吞み込みやすく消化・吸収しやすくするため、追加の水分摂取のも必要です。 自転車走行後、適切な栄養補給とタイミング 高強度でエネルギー消費の多い競技後、体は回復のために補給を必要とします。では、いつ補給し、どのように補給すれば科学的な回復が可能でしょうか? 自転車走行が終了した後20分以内は、最適な栄養補給期間とされています。この期間に炭水化物を豊富に含んだ食品や飲料を摂取することで、エネルギー補充速度を高めることができます。 この期間中、体重1キログラムあたり1gの炭水化物に加えて10gのタンパク質を摂取することが、最も科学的な回復方法です。これにより、怪我の可能性を減らすだけでなく、筋肉の回復を促進し、筋肉痛を軽減することができます。 自転車とコーヒー 自転車とコーヒーの相性が良いと言われていますが、実際はどうでしょうか?実は、体重1キログラムあたり1~3ミリグラムのカフェインを摂取することで、集中力を高めることができます。それでも、より多くの量を摂取すれば、より多くのパワーを発揮できるというわけではありません。 また、コーヒーはすべての人に適しているわけではありません。高血圧や心臓病の方は、カフェインを含むものを避ける必要があります。また、医薬品を服用している場合は、医師に相談することをお勧めします。