ホイールの軽さは、重量ではない(慣性モーメントについて)


よく、ホイールの軽さ(加速性)を重量表示しているのを見かけるが、本当にホイールの軽さは重量に比例するのだろうか?

一般に軽さ(加速性)を表すのは、誰もが習った下式であり、軽さは重量(質量m)に比例する。
つまり、フレームの重量の低減は、それに比例し軽さを増大させる。

F=ma(F:力、m:重量、a:加速度)

しかし、回転しながら移動するホイールには、上式は適用されない。
回転体(ホイール)の軽さは、慣性モーメントに比例し、それは下式で表される。

T=IC(T:トルク、I:慣性モーメント、C:角加速度)

ここで、ホイール(リム)のような円周状の物体の慣性モーメントは、下式で表され、

I=mr^2(r:ホイール半径、m:リム重量)

よって、同一重量のリムのホイールでも、24インチと27インチでは、26.5%も同一トルク時の角加速度が異なり、周速がホイール半径に反比例することを考慮し、12.5%軽さが異なると言える。

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