Pédalez plus vite ou pédalez plus fort !

Lorsque vous faites du vélo, il est important de maintenir une certaine vitesse de pédalage (également appelée cadence), quelles que soient les collines ou les routes plates. Transférer la puissance de la pédale aux roues implique l’utilisation de vitesses.

Il existe deux endroits où les engrenages existent sur un vélo. Le premier est relié à la pédale, appelé plateau. Le deuxième endroit est relié au pneu arrière, appelé pignon arrière ou pignon. Les engrenages sont reliés par une chaîne. La chaîne transfère la puissance appliquée au niveau de la pédale aux roues et un avantage mécanique est créé en fonction de la taille des engrenages connectés aux pédales (cassette avant) et aux roues (cassette arrière).

Il existe différents vélos avec un nombre variable de vitesses appelées plateaux et pignons. Un vélo à un seul rapport conserve un avantage mécanique fixe : les vitesses qui se trouvent sur un vélo à un seul rapport ne changeront pas, que la personne pédale sur une route plate ou sur une colline. Cela signifie que la personne qui pédale doit exercer toute la pression sur ses jambes pour gravir des collines ou rouler beaucoup plus vite.

Un vélo à plusieurs vitesses permet à la personne qui pédale de maintenir la même vitesse de pédalage afin d'ajuster son avantage mécanique pour atteindre différents résultats. Cela permet au cycliste de gravir des collines ou de voyager plus vite sans modifier sa vitesse de pédalage.

Un vélo à plusieurs vitesses offre de nombreuses options pour utiliser l’avantage mécanique à son avantage personnel. Un vélo à l'arrêt voudrait utiliser une combinaison de vitesses adaptée pour plus de couple (puissance de virage) afin d'accélérer à partir d'un arrêt ou de gravir une grande colline. Un avantage mécanique en termes de couple (plus de puissance de rotation) est obtenu lorsqu'un engrenage plus petit entraîne un engrenage plus grand. Dans le contexte d'un vélo, cela se produit lorsque la plus petite taille de plateau avant est associée au plus grand pignon ou pignon arrière. Cependant, un vélo conçu pour le couple ne pourra pas se déplacer très rapidement.

D'un autre côté, un vélo qui est déjà en mouvement et qui souhaite atteindre une vitesse rapide doit utiliser une combinaison de vitesses adaptée à une vitesse plus élevée (taux de mouvement) afin d'atteindre une vitesse élevée sans avoir à pédaler des centaines de fois par minute. Un avantage mécanique en termes de vitesse est obtenu lorsqu'un engrenage plus grand entraîne un engrenage plus petit. Dans le contexte d'un vélo, cela se produit lorsque la plus grande taille de plateau avant est associée au plus petit pignon ou pignon arrière.

Avoir un avantage mécanique en vélo permet aux cyclistes de tirer le meilleur parti de la quantité d'énergie qu'ils déploient. Un avantage mécanique peut être appliqué dans de nombreuses situations différentes et devenir souhaitable lors de la conception d’un robot pour une compétition.