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自転車はこうして進む！テコの原理で変わるギアの役割⚙️
普段何気なく使っている変速機、早く走りたい時はギアを重く、上り坂ではギアを軽くするなど便利ですよね。今回は小学生の学習で出てきた『テコの原理』を、自転車の仕組みに置き換えて説明してみたいと思います。実は自転車には、2つのテコの原理が利用されているんです。
1つ目は、漕ぐ部分のクランク、ペダル部分です。
ペダルを踏む力が①力点、クランクの中心が支点、チェーンへと力が伝わる②作用点になります。
2つ目は、ホイール側です。
チェーンの引きによってホイールに付いたギアが③力点となり、ホイールの中心が支点、タイヤの地面との接触部分が④作用点となって動き出します。
この一連の流れで自転車が進む仕組みが成り立っています。
ここからが今回の本題ですが、何故ギアを変えると軽くなるのか、下記の図でテコの原理思い出して下さい。
①作用点を支点に近づける
②力点を支点から遠ざける
このどちらかが軽い力で持ち上げる事が出来る動作になります。
この事を自転車に置き換えた図が下記になります。
この図の様にフロント変速は、小さいギアにすると軽くなり、リア変速は、大きいギアにすると軽くなるという事がわかります。
これが自転車の変速の仕組みです。
普段何気なく使っている機能も、その理屈を知ると新しい発見があり、さらに楽しくなりますね。