ロードバイクをペダリングするための特定の効率的な方法はありますか?


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これはばかげているように聞こえるかもしれませんが、ロードバイクに適切なペダルを踏む方法があるかどうか疑問に思っていましたか?前部や足のボールでもっとペダルを踏むか、ほとんどの部分を平らにしておくか、足のかかとを少し下に傾けることもできます。「足の力」を最も効率的に使用するためのペダルの具体的な方法はありますか?もしそうなら、その特定の技術をより効率的にするものは何ですか?


回答:


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[これは私の専門分野であるため、純粋に機械的な観点からこれを扱います。実際の身体力学ははるかに複雑ですが、効果は似ています。]

機械的な観点から見ると、自転車で自分を推進する最も効率的な方法は、かかととペダルの間の距離が最大になるようにペダルを踏むことです。理想的には、この場所はつま先です。ただし、つま先の関節により、柔軟な関節が足から力が伝達される方法を変えるため、その能力はかなり制限されます。

したがって、足を踏み出すのに最適な場所は足のボールです。これは、良好な接触のための良好な表面積を持ち、ペダルからの反応を減らし、でこぼこの道路からの振動をいくらか減衰させる筋肉の塊です。


最も効率的な場所が可能な限りかかとから離れている理由について:

答えを書いたときに見つけたこの便利な力の図を参照してください(イメージライセンスは不明)。ここで必要なものではありませんが、説明の際に役立ちます。

ここに画像の説明を入力してください

この自転車取引全体の仕組み:

PFでペダルを踏むとTc、アーム「CL」でトルクが発生し、ドライブトレインシステムを介して実際の車輪に伝達され、地面とのトラクションにより前方に押し出されます。

機械的には、アームCLが大きいほど、所定の力に対して大きなトルクが得られPFます。それらは次のように直線的に関連しています。

Tc=PF.CL

簡単ですか?

ペダルを十分長くすると、膨大な力をかけることができると思うかもしれませんが、実際にそうです。アルキメデスは、有名な「私に立つ場所を与えてください。レバーで地球を動かします」と言いました。問題は、足が短いペダルの場合と同じ距離をカバーするために、はるかに遠くまで移動する必要があることですが、必要な力はごくわずかです。メカニックにも無料のランチはありません。

しかし、待ってください、これは足ではなくペダルの長さだけを考慮します!

確かに。足はペダルの延長としてのみ機能し、レバーの長さを長くすることで、トルクを効果的に増加させます。足の長さがの場合、Lfトルクは次のようになります。

Tc=PF(CL + Lf)

発生するトルクを効果的に増加させます。


素晴らしい回答@Mindcorrosive。重要な別の要因があります。それは、足の位置が足首、膝、および腰の角度を決定するということです(サドルに引っかかっていると仮定して)。これらの角度を変更すると、筋肉の最適な長さに影響し、効率に大きな影響を与える可能性があります。さらに、筋肉の一部は二関節(2つの関節にまたがる)であり、効果的に使用するには特定の位置が必要です。
イボフリップ

考慮すべきもう1つのことは、回転の周波数が(機械的ではなく筋肉の)効率に影響することです。したがって、非常に大きなレバーを作成すると、回転速度にも影響し(長い方法では時間がかかります)、効率に「マイナス」の影響を与える可能性があります。
イボフリップ

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@Ivo:間違いなく、これは効率に影響する唯一の要因ではありませんが、「ユーザー」の観点から理解し、制御するのが最も簡単です。実際のダイナミクスははるかに複雑で(大学のプロジェクト、微分方程式などすべてのシステムのフルダイナミクスの研究を一度行ったことがあります)、完全な処理は物理学SEにより適しています。
心腐食性

正直なところ、物理学者が筋肉の生理学や解剖学についてもっと知っているとは期待していません;-)しかし、とにかく質問に答えるにはあなたの答えで十分です。サイクリングのベストテクニックを知りたい場合は、別の質問をする必要があります。
イボフリップ

すみませんが、これの機械部品はすべて間違っていると思います。一定の力に対してより多くのトルクが理想的であると言いますが、より多くのトルクはより短い距離を意味し、それは効率の反対のように見えます。より長いクランクは、より低いギア(より小さなフロントコグまたはより大きなリアコグ)と機械的に同等ですが、より多くの膝の屈曲が必要であり、痛みや怪我につながる可能性があります。自転車は、足と道路の間に4つのレバーがあるシステムです。ほとんどの自転車では、乗車中に2つのレバーを変更でき、1つはお店で簡単に変更できます。
-freiheit

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私が理解しているように、「パワーストローク」を超えて拡張し、「フルサークル」でのペダリングを検討します。1:00頃にストロークの上部を過ぎて開始し、かかとをわずかに落とし、パワーストローク中に徐々に足を伸ばし、さらに下に伸ばして、ペダルを下に「フリック」します。次に、脳卒中の「背中」の間にハムストリングで引っ張り、次のパワーストロークの準備に行くときに膝を上げ、つま先を少し引き上げます。上部で足を前にフリックしてから、サイクル全体を繰り返します。自転車をpedalぎながらこれらのそれぞれを試してみると理解しやすくなります。少しの練習でかなり自然に感じたら。

必ずしもこれが「最も効率的な」ペダル操作方法であるとは限りませんが、最も出力を生成する方法であると言えます。マウンテンバイクをするときは、短い円を加速したり登ったりするために完全な円を使います。長い丘では、パワーストロークからバックストロークに重点を置き、登りながら負荷を移動させます。ほぼ平坦な道路では、最大の持続可能なペースを維持するために、全周をペダルでpedalぎます。

ここで多くの詳細を読むことができます


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サイクリングストロークの大部分の力は、股関節と膝の伸筋(大殿筋と大腿四頭筋が足/足を押し下げる)から得られます。それに比べて足首/足の筋肉から得られる力の量はわずかです。これらの筋肉をサイクリングするときは、主に足を固く保つだけで、主な力は提供しません。

ペダル上の足の位置は、快適性のために最適化する必要があります。ペダルスピンドルに対する足の位置からの効率/パワーについて心配する必要はありません。

足のボールの近くにペダルの中心がある「通常の」靴では、おそらく最も快適です。つま先は実際に関係する力をうまく処理できず、ペダルをアーチに押し上げることは不快になる可能性があります。

ペダルをクリックして非常に硬い靴底を持つ特殊なサイクリングシューズを使用すると、その接点をアーチまたはつま先に向かって移動させることができます。足の接触点を変更するには、シートとハンドルを調整する必要があります。ミリメートルレベルの微調整は、経験豊富な自転車フィッターの助けを借りて行うのが最適だと思います。膝の怪我、addle、その他の問題を引き起こす可能性のある方法で間違えるのは簡単だからです。クランクの足の位置が最大のパワー/効率を得るかどうかは、ふくらはぎの強さに依存します。おそらく、バイクに接続されたパワーメーターを備えたバイクショップのフィッティングセットアップで行うのが最適です。しかし、足の位置のこれらの小さな調整は、数時間の乗車時間から数秒離れたシェービングを本当に気にする場合にのみ必要です。

レバレッジに適した角度と長さを取得しようとする試みは、一般的なロードバイクではばかげています。クランクは4つのレバーのうちの1つに過ぎず、これらのレバーのうち2つをほんの数秒で変更して全体の比率を微調整できます現在の状況(斜面、風、あなたがしようとしていること、あなたの気持ち)にちょうどいい。

効率が心配な場合は、ケイデンスとストロークについてさらに心配してください。 人々は「円を描く」または「四角」について話しますが、その最も重要な部分は、ストロークの後ろの部分で足を持ち上げて、他の足からの踏力に抵抗する量を最小限にすることです。正しいケイデンスを見つけることは重要です。低いケイデンスで強く押すと、少し低いギアで同じ速度/力で速く押すよりも筋肉が早く消耗する可能性があります。


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ペダルの上に足のボールを置くクリップレスペダルを使用します。ボール以外のアタッチメントが付いた自転車用の靴を見たことがないので、そこに何らかのパワーや健康上の利点がなければならないと思います。

また、足の指を少し外に向けて、足をほぼ真っ直ぐに保ちます。短期的には、これにより出力が低下する可能性がありますが、そうしないと、外側のクワッドが過剰に発達し、膝の問題につながります。繰り返しますが、クリップレスペダルはこの動作を「強制」します。


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これがペダルを踏む最も効率的な方法である理由を説明してくれませんか?
イヴォFlipse

各アサーションには1つの理由があります。私は運動学者ではないので、それはあなたのためにできる限り良いことです。
ロバートゴーランド

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@Ivo:ペダルを踏む指に近づくほど、足がペダルに力をかけるレバーが大きくなるという説明をやや簡略化しています。レバーはあなたの足です。かかとでペダルを踏むと、前進するのがはるかに難しくなります。もちろん、実際の身体力学ははるかに複雑ですが、結果の効果は似ています。
心腐食性

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@mindcorrosiveの簡単な説明は、この答えをさらにすばらしいものにするために必要なすべてです。キネシオロジストではないからといって、@ RobertGowlandがあなたの答えを少し研究して追加できないというわけではありません。
ジェームズメルツ
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