おしえて

自転車

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質問者：ファビアン晶
質問日時：2023/06/07 11:47
回答数：7件

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？

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回答 (7件)

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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。