Nơi chúng ta đã thấy mô-men xoắn hoặc tốc độ
Hộp công cụ dành cho giáo viên
-
Mục đích của trang này
Phần Áp dụng này sẽ giúp sinh viên hiểu được lợi thế cơ học được áp dụng như thế nào trong thế giới thực bằng cách phân tích mô-men xoắn và tốc độ của xe đạp. Các bánh răng xe đạp khác nhau sẽ được phân tích liên quan đến mô-men xoắn và tốc độ.
Bàn đạp nhanh hơn hoặc bàn đạp mạnh hơn!
Khi đi xe đạp, việc duy trì tốc độ đạp nhất định (còn được gọi là nhịp đạp) bất kể đồi núi hay đường bằng phẳng là rất quan trọng. Để truyền công suất từ bàn đạp đến các bánh xe liên quan đến việc sử dụng các bánh răng.
Có hai nơi mà bánh răng tồn tại trên một chiếc xe đạp. Đầu tiên được kết nối với bàn đạp, được gọi là xích. Vị trí thứ hai được kết nối với lốp sau, được gọi là bánh răng sau hoặc bánh răng. Các bánh răng được nối với nhau bằng một dây xích. Chuỗi chuyển công suất tác dụng ở bàn đạp sang bánh xe và lợi thế cơ học được tạo ra dựa trên kích thước của các bánh răng được kết nối với bàn đạp (khay trước) và bánh xe (khay sau).
Có nhiều loại xe đạp khác nhau với số lượng bánh răng khác nhau được gọi là dây xích và bánh xích. Một chiếc xe đạp bánh răng duy nhất vẫn có lợi thế cơ học cố định - các bánh răng trên một chiếc xe đạp bánh răng duy nhất sẽ không thay đổi bất kể người đó đang đạp xe trên một con đường bằng phẳng hay một ngọn đồi. Điều này có nghĩa là người đạp xe phải đặt tất cả áp lực lên chân của họ để leo đồi hoặc đạp xe nhanh hơn nhiều.
Một chiếc xe đạp đa hướng cho phép người đạp xe duy trì cùng một tốc độ đạp để điều chỉnh lợi thế cơ học của họ để đạt được các kết quả khác nhau. Điều này cho phép hành khách leo đồi hoặc di chuyển nhanh hơn mà không cần thay đổi tốc độ đạp xe.
Một chiếc xe đạp có nhiều bánh răng mang lại nhiều lựa chọn để sử dụng lợi thế cơ học cho lợi thế cá nhân của họ. Một chiếc xe đạp đứng yên sẽ muốn sử dụng một tổ hợp bánh răng phù hợp với nhiều mô-men xoắn hơn (công suất quay) để tăng tốc từ điểm dừng hoặc leo lên một ngọn đồi lớn. Một lợi thế cơ học cho mô-men xoắn (nhiều công suất quay hơn) đạt được khi một bánh răng nhỏ hơn điều khiển một bánh răng lớn hơn. Trong bối cảnh của một chiếc xe đạp, điều này xảy ra khi kích thước chuỗi trước nhỏ nhất được ghép nối với bánh răng hoặc bánh răng phía sau lớn nhất. Tuy nhiên, một chiếc xe đạp có mô-men xoắn sẽ không thể di chuyển nhanh. Mặt
khác, một chiếc xe đạp đang di chuyển và muốn đạt tốc độ nhanh cần phải sử dụng bộ kết hợp bánh răng phù hợp với tốc độ cao hơn (tốc độ chuyển động) để đạt được tốc độ cao mà không cần phải đạp xe hàng trăm lần mỗi phút. Một lợi thế cơ học về tốc độ đạt được khi một bánh răng lớn hơn dẫn động một bánh răng nhỏ hơn. Trong bối cảnh của một chiếc xe đạp, điều này xảy ra khi kích thước xích trước lớn nhất được ghép nối với bánh răng sau hoặc bánh răng nhỏ nhất.
Có lợi thế cơ học khi đi xe đạp cho phép người lái tận dụng tối đa lượng năng lượng mà họ sử dụng. Một lợi thế cơ học có thể được áp dụng trong nhiều tình huống khác nhau và trở nên mong muốn khi thiết kế robot cho một cuộc thi.