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ヨー角 (yaw angle)

概要
自転車速度と風速の合わさった結果として、自転車乗車者が経験する相対的な風の角度。ホイールなどの抗力(空気抵抗)はヨー角によって変わる。
計算式
ヨー角βは次式で求められる。

β=tan-1[(V・sin(α)/{U+V・cos(α)}]
ここに、
α : 風向角度 (ウインドアングル、自転車の進行方向と風向の角度)
U : 自転車速度 [m/s]
V : 風速 [m/s]
この式は、自転車速度が速くそして風向角度が小さいと、ヨー角は小さくなることを示している。

ヨー角計算器
次にヨー角計算器を示す。走行速度、風速及び風向より計算する。

ヨー角
計算器

自転車速度 風速 風向角度 自転車速度 相対速度 ヨー角
km/h m/s ° m/s m/s °

計算例
自転車速度40km/h、風速8m/sそして風向角度30°の場合。
自転車速度は11.1m/s、相対速度(有効速度)は18.5m/sそしてヨー角は12.5°となる。

ヨー角及び抗力
タイヤの付いたスポークホイールのヨー角と抗力(空気抵抗)の関係をグラフにして下図に示す。
走行速度32km/h及び48km/hについて示してある。

エアロホイール
タイムトライアルの自転車速度は45~50km/hであるから、ヨー角は15°以下となる。 エアロホイールはヨー角15°以下において抗力が最小となるように設計する。

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