เหยียบเร็วขึ้นหรือเหยียบแรงขึ้น!

เมื่อขี่จักรยาน การรักษาความเร็วการปั่นให้คงที่ (หรือที่เรียกว่าจังหวะ) โดยไม่คำนึงถึงเนินเขาหรือถนนเรียบถือเป็นสิ่งสำคัญ การถ่ายโอนกำลังจากแป้นเหยียบไปยังล้อต้องใช้เกียร์

มีสองที่ที่มีเกียร์อยู่บนจักรยาน อันแรกเชื่อมต่อกับแป้นเหยียบ เรียกว่าใบจาน จุดที่สองเชื่อมต่อกับยางหลังเรียกว่าฟันเฟืองหลังหรือสเตอร์ เกียร์เชื่อมต่อกันด้วยโซ่ โซ่จะถ่ายโอนกำลังที่ใช้ที่แป้นเหยียบไปยังล้อ และข้อได้เปรียบทางกลไกจะถูกสร้างขึ้นตามขนาดของเกียร์ที่เชื่อมต่อกับแป้นเหยียบ (เฟืองหลัง) และล้อ (เฟืองหลัง)

มีจักรยานยนต์หลายประเภทที่มีจำนวนเกียร์ต่างกันเรียกว่าใบจานและเฟือง จักรยานเกียร์เดียวยังคงมีข้อได้เปรียบทางกลไกคงที่ - เกียร์ที่อยู่บนจักรยานเกียร์เดียวจะไม่เปลี่ยนไม่ว่าบุคคลนั้นจะปั่นบนถนนเรียบหรือบนเนินเขาก็ตาม ซึ่งหมายความว่าผู้ที่ใช้ถีบจะต้องออกแรงที่ขาเพื่อปีนขึ้นเนินหรือปั่นให้เร็วขึ้นมาก

จักรยานหลายเกียร์ช่วยให้ผู้ปั่นรักษาความเร็วการปั่นเท่าเดิม เพื่อปรับข้อได้เปรียบทางกลไกเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน ช่วยให้ผู้ขี่สามารถขึ้นเนินหรือเดินทางได้เร็วขึ้นโดยไม่ต้องเปลี่ยนความเร็วในการปั่น

จักรยานที่มีหลายเกียร์ให้ทางเลือกมากมายในการใช้ข้อได้เปรียบทางกลเพื่อประโยชน์ส่วนตัว จักรยานที่จอดนิ่งต้องการใช้ชุดเกียร์ที่เหมาะกับแรงบิด (กำลังหมุน) ที่มากขึ้น เพื่อเร่งความเร็วจากการหยุดหรือปีนขึ้นเนินใหญ่ ข้อได้เปรียบทางกลสำหรับแรงบิด (กำลังหมุนมากขึ้น) จะเกิดขึ้นได้เมื่อเฟืองเล็กขับเฟืองใหญ่ ในบริบทของจักรยาน เหตุการณ์นี้จะเกิดขึ้นเมื่อขนาดใบจานหน้าเล็กที่สุดจับคู่กับฟันเฟืองหลังหรือเฟืองที่ใหญ่ที่สุด อย่างไรก็ตาม จักรยานที่ใช้แรงบิดจะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วนัก

ในทางกลับกัน จักรยานที่เคลื่อนที่อยู่แล้วและต้องการใช้ความเร็วที่รวดเร็วจำเป็นต้องใช้ชุดเกียร์ที่เหมาะกับความเร็ว (อัตราการเคลื่อนไหว) ที่มากขึ้น เพื่อให้ได้ความเร็วสูงโดยไม่ต้องเหยียบหลายร้อยครั้งต่อนาที ความได้เปรียบทางกลในด้านความเร็วจะเกิดขึ้นได้เมื่อเฟืองที่ใหญ่กว่าขับเคลื่อนด้วยเฟืองที่เล็กกว่า ในบริบทของจักรยาน เหตุการณ์นี้จะเกิดขึ้นเมื่อขนาดใบจานหน้าที่ใหญ่ที่สุดจับคู่กับฟันเฟืองหลังหรือเฟืองที่เล็กที่สุด

การมีข้อได้เปรียบทางกลไกเมื่อขี่จักรยานช่วยให้นักปั่นได้รับประโยชน์สูงสุดจากปริมาณพลังงานที่ออกแรง ข้อได้เปรียบทางกลสามารถนำไปใช้ในสถานการณ์ต่างๆ มากมาย และเป็นที่ต้องการเมื่อออกแบบหุ่นยนต์สำหรับการแข่งขัน