自転車

自転車でトップギア(速いギア)に入れて一定の力で漕ぎ始めると、最初なかなかスピード上がらなかったのが、ある程度速度が上がるとペダルが軽くなってどんどん加速するのはなぜでしょうか？

No.7 回答者： prop_and_jet 回答日時： 2023/06/13 08:18

低いギアーは、力は強いが、距離はあまり進まない。

高いギアーは、力は弱いが、距離を多く進む。という特徴になります。

どうしてそうなるかというと、てこの原理です。リアスプロケットの半径が力点から支点までの長さになります。クランク側も同じです。チェーンリングの半径が支点から作用点までの長さ。クランク長が力点の長さですね。

要するに、チェーンリングの歯数÷リアスプロケットの歯数 という計算式で、クランク1回転におけるリアタイヤ何回転するかが導けます。進む距離と進む力はトレードオフの関係です。


トルクの計算でも良いです。
https://www.hozan.co.jp/mechanic/mechanical_advi …
力(N)×距離(m) ですので、半径の短いリアスプロケットは柄の短いレンチと同じで、トルクが弱いのです。



さて、ご質問の、
なぜ、速くなると軽くなるか？ですが、

例えばホームセンターにある台車に重い肥料や土を沢山載せて、動かす時、力が必要ですよね。一旦動き始めたら、軽い力で続けられます。手を離したって台車はそのまま進みます。

重い台車は、止まってる時はその場に止まり続けようとし、動いてる時はそのまま動き続けようとします。これを慣性と言います。

つまり、自転車の速度が速くなるという事は、弱いトルクしか出ない高いギアーでも対処出来る様になった。という事です。

No.6 回答者： kamiyamasora 回答日時： 2023/06/08 22:55

ロー・セカンド・トップの３段切り替え自転車乗っています。

一度、前方自転車抜いたら
悔しかったのか
追いかけられて
長距離競争で
追いつかれる寸前に
セカンドからトップに切り替えて
追いつかれずに
走りぬいたことあったなあ。

まあ、今はもう年取ったのか
再現できぬが、

真似はいけません。
事故を起こしてはいけませんので、

No.5 回答者： omae-ahoka 回答日時： 2023/06/07 14:47

どんどん加速しますか？

凄いね。
なぜ、変速機があるのだろう。
今、主流は24段変速でしょうか？

30km/h到達までに、遅くないかな？
軽いギアでスタートしてドップに入れる方が楽で早いと思うけど。

慣性の法則かな。
ピストはもっと凄く感じると思うよ。

No.4 回答者： oshienejp 回答日時： 2023/06/07 13:00

車のエンジン同様

人力にもトルクとパワーの出る
ケイデンスの帯域がある

その美味しい所を
ギヤシフトして走るべし

No.3 回答者： XR500 回答日時： 2023/06/07 12:39

動き出しはペダルを踏む力だけで動くから重いんだけど

動き出せば自転車の重さが前に進む力を助けるようになって
ペダルを漕ぐ力が少なくても進むようになってきます。
そのうちに惰性のほうが上回って
少し力を加えるだけで走るようになります。

No.2 回答者： 初心者ですが何か。 回答日時： 2023/06/07 12:02

普段トップギア時に出ている速度に近づくためでは？

No.1 回答者： すんすんにゃ 回答日時： 2023/06/07 11:53

最初に重たいのは抵抗が大きいから。

ペダルをこぎ始めると、徐々に抵抗が小さくなっていくから。