Nơi chúng ta đã thấy mô-men xoắn hoặc 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. Việc truyền lực từ bàn đạp đến bánh xe cần phải sử dụng bánh răng.

Có hai vị trí bánh răng trên 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. Xích truyền lực tác dụng từ bàn đạp đến bánh xe và tạo ra lợi thế về mặt cơ học dựa trên kích thước của bánh răng được kết nối với bàn đạp (bánh răng trước) và bánh xe (bánh răng sau).

Có nhiều loại xe đạp khác nhau với số lượng bánh răng khác nhau được gọi là đĩa xích và nhông 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 dồn toàn bộ lực vào chân để leo dốc hoặc đạp nhanh hơn nhiều.

Xe đạp nhiều bánh răng cho phép người đạp xe duy trì cùng một tốc độ đạp để điều chỉnh lợi thế cơ học của họ nhằm đạt được các kết quả khác nhau. Điều này cho phép người lái leo đồi hoặc đi nhanh hơn mà không cần thay đổi tốc độ đạp.

Một chiếc xe đạp có nhiều bánh răng mang đến nhiều lựa chọn để tận dụng lợi thế cơ học vì lợi ích cá nhân. 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 được trang bị mô-men xoắn sẽ không thể di chuyển rất nhanh.

Mặt khác, một chiếc xe đạp đang di chuyển và muốn đạt tốc độ cao cần sử dụng tổ 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 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 xe đạp, điều này xảy ra khi đĩa xích trước lớn nhất được ghép nối với bánh răng hoặc nhông sau nhỏ nhất.

Có lợi thế về mặt cơ học khi đạp xe cho phép người đi xe 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.