26インチの自転車は20インチに比べて何倍の効率？

質問

26インチの自転車と20インチの自転車を比較します。前者が後者よりどれだけ効率的かを数字で知りたいです。
外周＝２πr　なので、正比例なのかなとまず思います。つまり、前者は後者より1.3倍の効率がある、と。
でもそんなに単純でもないのかな、と思いました。1.3の２乗の1.69倍ではどうでしょうか？
今朝、坂道を20インチのサイクルですいすい登っている人を見て驚きました。

回答No.4

noname#60215 · ベストアンサー

ANo.3の訂正です。
　ご質問の主旨を読み違えて、１.３倍すなわち１３０％になることなどありえません、などと答えてしまいました。
　26インチの自転車を使ったときの効率は、20インチ車を使ったときの効率に比べて３割ほどよい、
または７割ほどよいと考えてよいかというお尋ねでしたね。
　それでしたら、No.１と２のお答えどおり、両者の効率に差はないでしょう。
　滑車やテコを使うと小さい力で済むかわりに動かす距離が長くなるのと同様に
自転車を変えても何かが少なくて済んでも、ほかの何かが多くかかるということになって
結果として仕事量には変わりがないでしょう。
　どうしても効率という数値を使って比較したいのであれば、実測してみてはどうでしょう。
　つまり、同じ人が２種の自転車を使って、同じ距離を同じ時間内に走ったときの消費エネルギー量をはかって比べるのです。
　とは言っても、実際に消費エネルギー量をはかるのはそれなりの測定装置がないと出来ませんが。
　なお効率には、楽だとか疲れるとかいう感覚上のことは考慮されません。

回答No.3

noname#60215

＞前者は後者より1.3倍の効率がある

　効率とは、機械に送り込まれるエネルギー（入力）と、
その機械が実際に外部にする仕事量（出力）との比のことですから
最高１００％で、１.３倍すなわち１３０％になることなどありえません。

回答No.2

corne

自転車のエネルギーロスって、
空気抵抗と、タイヤとフレームの接触部の摩擦熱です。

この二つはタイヤの大きさに関係ないので、効率は同じですね。

回答No.1

outerlimit

質問の効率とは　どのような意味でしょうか　？
物理学の範疇での質問ですから、その定義を示すことが必要です

惰性を使わずにペダル１回転で進む距離　とか　一定の仕事量で進む距離とか・・・

上記であれば、概略　変わりません（自転車の重量やタイヤやペダルの摩擦に大差が無ければ)

タイヤの１回転と　ペダルクランクの１回転は
減速（増速）比で変わります
タイヤ１回転で進む距離は、同じくらいになるように設計するのが一般的です（特性を強調するために大きく変える事もあるでしょうが）

お礼

一定の仕事量で進む距離、の定義で回答お願いします。
outerlimit 様、ご回答ありがとうございました！
自転車カテでは、実感として20インチサイクルと26インチサイクルでどちらが楽か尋ねましたのでよろしければご閲覧ください。