東大生が語る!ペダルを漕げばエアコン使えるの? おもしろい楽しい!自転車の科学的考察

エッセイ
エッセイ

自家発電機ってありますよね。

科学館に行くと、必ず目にするのが、ペダルを漕いで発電するやつ。

大人になってもついつい漕いでしまう(←笑)、あの機械です。

さて、素朴な疑問ですが、自転車を漕ぐとどれくらいのパワーが出せるのでしょうか?

身近な電化製品を例にとって見ていきましょう。

これは面白い!自転車発電機

ニューヨークのスポーツジムには、サイクリングマシンで発電した電気を使うところがあるようです。

また、イギリスのとある劇団(milk-presents)は2人乗りの自転車でステージを照らしています。

ヨーロッパでは、クリスマスツリーをみんなで自転車を漕いで点灯させようというイベントもあるみたいです。

面白いですよね。

だったら、

家の電気も自家発電できるんじゃない?

って思いませんか?

どんどん面白くなってきました。

では、一緒に考えていきましょう!

仕事って何?

まずは、物理の基礎をパパッと説明します。

物理学では、

仕事=移動する力の成分*移動距離

で表されます。

自転車はペダルを回しますので、回転運動で表して見ましょう。

回転運動の場合は、

仕事=トルク*回転角度

となります。

トルクとは、ペダルを踏んで車軸とクランクを回す時の回転力

のことです。

また、

時間当たりの仕事の量(W:ワット)=トルク*回転速度

となります。

自転車で生み出すパワーってどのくらい?

自転車の有名なレースにツールドフランスというものがあります。

テレビでも流れていますよね。

その山岳ステージでの平均パワーは300Wとされています。

また、平地でスパートをかけるときは、275Wらしいです。

一方、

ごく一般の人が持続できるパワーはせいぜい100W程度です。

時速にすると25kmくらいですね。

鍛えている人は150Wを2時間ほど維持できるかもしれません。

家電のパワー

日頃使っているけれども、あまりイメージわかないよっていう人が多いと思います。

一気に列挙していきましょう。

  • 省エネの室内照明;11W
  • 液晶テレビ;130W
  • 冷蔵庫:240W
  • 大型のテレビ:320W
  • 乾燥機:3000W

ほう…。

なるほど。

まとめ 日常生活を送るには何人必要?

どうでしょう?

意外とマンパワーが必要ですね。

以上のような数値を参考にすると、

一般家庭の消費電力を自転車で賄おうとすると100人が常時稼働する必要があります。

エアコンの効いた部屋でテレビを見るには、50人必要と言われています。

これを聞くと、のんびりテレビ見ようか…

とはなりませんよね(笑)?

結論

要は紙の書物を開いて勉強するのが一番省エネということです。

中学の自分を大絶賛したい!

←本当にテレビ・パソコン全く見ずに勉強していたから(アナログ万歳!笑)

参考文献

『cycling science』Max Glaskin

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