¡Pedalea más rápido o más fuerte!

Al andar en bicicleta, es importante mantener una cierta velocidad de pedaleo (también llamada cadencia) independientemente de las colinas o caminos planos. La transferencia de potencia del pedal a las ruedas implica el uso de engranajes.

Hay dos lugares en los que existen engranajes en una bicicleta. El primero está conectado al pedal, llamado plato. El segundo lugar está conectado a la rueda trasera, llamada rueda dentada o piñón trasero. Los engranajes están conectados por una cadena. La cadena transfiere la potencia aplicada en el pedal a las ruedas y se crea una ventaja mecánica en función del tamaño de los engranajes conectados a los pedales (casete delantera) y las ruedas (casete trasera).

Hay diferentes bicicletas con diferentes números de engranajes llamados platos y piñones. Una bicicleta de una sola marcha tiene una ventaja mecánica fija: las marchas que están en una bicicleta de una sola marcha no cambiarán independientemente de si la persona está pedaleando en una carretera plana o en una colina. Esto significa que la persona que pedalea tiene que poner toda la tensión en sus piernas para subir colinas o montar mucho más rápido.

Una bicicleta de engranajes múltiples permite a la persona que pedalea mantener la misma velocidad de pedaleo para ajustar su ventaja mecánica y alcanzar diferentes resultados. Esto permite al ciclista subir colinas o viajar más rápido sin cambiar su velocidad de pedaleo.

Una bicicleta con múltiples marchas ofrece muchas opciones para utilizar la ventaja mecánica en su beneficio personal. Una bicicleta en un punto muerto querría usar una combinación de engranajes adecuada para obtener más par (potencia de giro) para acelerar desde una parada o para subir una gran colina. Una ventaja mecánica para el par (más potencia de giro) se logra cuando un engranaje más pequeño impulsa un engranaje más grande. En el contexto de una bicicleta, esto sucede cuando el tamaño más pequeño del plato delantero se combina con el engranaje o piñón trasero más grande. Sin embargo, una bicicleta orientada al par no podrá moverse muy rápidamente.

Por otro lado, una bicicleta que ya está en movimiento y quiere alcanzar una velocidad rápida necesita utilizar una combinación de engranajes adecuada para una mayor velocidad (velocidad de movimiento) con el fin de lograr una alta velocidad sin tener que pedalear cientos de veces por minuto. Una ventaja mecánica para la velocidad se logra cuando un engranaje más grande impulsa un engranaje más pequeño. En el contexto de una bicicleta, esto sucede cuando el tamaño más grande del plato delantero se combina con el engranaje o piñón trasero más pequeño.

Tener una ventaja mecánica al andar en bicicleta permite a los ciclistas aprovechar al máximo la cantidad de energía que ejercen. Una ventaja mecánica se puede aplicar en muchas situaciones diferentes y se vuelve deseable al diseñar un robot para una competencia.