Skip to main content

Skolotāja rīklodziņa ikona Skolotāju rīkkopa - Šīs lapas mērķis

Šī sadaļa Pieteikties palīdzēs studentiem saprast, kā mehāniskās priekšrocības tiek izmantotas reālajā pasaulē, analizējot velosipēdu griezes momentu un ātrumu. Tiks analizēti dažādi velosipēda pārnesumi saistībā ar griezes momentu un ātrumu.

Velosipēds
Velosipēda ķēde un zobrati

Pedāļi ātrāk vai spēcīgāk!

Braucot ar velosipēdu, ir svarīgi saglabāt noteiktu pedāļu mīšanas ātrumu (ko sauc arī par kadenci) neatkarīgi no kalniem vai līdzena ceļa. Lai pārsūtītu spēku no pedāļa uz riteņiem, ir jāizmanto pārnesumi.

Ir divas vietas, kur velosipēdam ir pārnesumi. Pirmais ir savienots ar pedāli, ko sauc par ķēdes gredzenu. Otrā vieta ir savienota ar aizmugurējo riepu, ko sauc par aizmugurējo zobratu vai ķēdes ratu. Zobrati ir savienoti ar ķēdi. Ķēde nodod pie pedāļa pielikto jaudu uz riteņiem, un tiek radīta mehāniska priekšrocība, pamatojoties uz pedāļiem (priekšējā kasete) un riteņiem (aizmugurējā kasete) savienoto pārnesumu lielumu.

Ir dažādi velosipēdi ar atšķirīgu pārnesumu skaitu, ko sauc par ķēdes gredzeniem un ķēdes ratiem. Viena ātruma velosipēds saglabā fiksētu mehānisko priekšrocību – viena ātruma velosipēda pārnesumi nemainīsies neatkarīgi no tā, vai cilvēks min pedāļus pa līdzenu ceļu vai kalnu. Tas nozīmē, ka personai, kas min pedāļus, ir jāpieliek visa slodze uz savām kājām, lai uzkāptu kalnos vai brauktu daudz ātrāk.

Velosipēds ar vairākiem pārnesumiem ļauj personai, kas min pedāļus, saglabāt tādu pašu pedāļu mīšanas ātrumu, lai pielāgotu savu mehānisko priekšrocību, lai sasniegtu dažādus rezultātus. Tas ļauj braucējam uzkāpt kalnos vai ceļot ātrāk, nemainot pedāļu mīšanas ātrumu.

Velosipēds ar vairākiem pārnesumiem sniedz daudzas iespējas izmantot mehāniskās priekšrocības savā personīgajā labā. Stāvošs velosipēds vēlas izmantot pārnesumu kombināciju, kas ir piemērota lielākam griezes momentam (pagrieziena jaudai), lai paātrinātu no apstāšanās vai uzkāptu lielā kalnā. Mehāniska griezes momenta priekšrocība (lielāka griešanās jauda) tiek sasniegta, ja ar mazāku pārnesumu tiek darbināts lielāks pārnesums. Velosipēda kontekstā tas notiek, ja mazākais priekšējais ķēdes gredzens ir savienots pārī ar lielāko aizmugurējo zobratu vai ķēdes ratu. Tomēr velosipēds, kas pielāgots griezes momentam, nespēs pārvietoties ļoti ātri.

No otras puses, velosipēdam, kas jau kustas un vēlas sasniegt lielu ātrumu, ir jāizmanto pārnesumu kombinācija, kas piemērota lielākam ātrumam (kustības ātrumam), lai sasniegtu lielu ātrumu, nemitot pedāļus simtiem reižu minūtē. Mehāniska ātruma priekšrocība tiek sasniegta, ja lielāks pārnesums darbina mazāku pārnesumu. Velosipēda kontekstā tas notiek, ja lielākais priekšējais ķēdes gredzens ir savienots pārī ar mazāko aizmugurējo zobratu vai ķēdes ratu.

Mehāniskās priekšrocības, braucot ar velosipēdu, ļauj braucējiem gūt maksimālu labumu no viņu iedarbinātās enerģijas daudzuma. Mehāniskās priekšrocības var izmantot daudzās dažādās situācijās un kļūt vēlamas, izstrādājot robotu sacensībām.