自転車を止める力

しつこくてすみません.
頭の中がもう少し整理できたので...

「ギヤ比は関係する」点は一貫して変わりありません。


「地面とコグの寸法比」は「円周上での力変換」に関わります。
「チェーンリングとクランクの寸法比」も同様です。しかし
「ギヤ比」は、トルク変換には関わるものの「円周上での力」は
同一であり、変換しません。

性格が異なる変換式を混同してしまったのが間違いの元だったと
いうことでしょう。

投稿日時 - 2007-04-19 21:21:08

ANo.1,4 です。
ANo.3 さんの、「チェーンにかかる力」を置く方法がとても
納得がいきます。

するとANo.1 お礼欄の式

> X×(a/b)×(b/c)×（c/d）=X×(a/d)

について、左側から追っていくと

X x ( a/b ) x ( b/c ) x ( c/d) 　　
　　^^^^^^^ 　^^^^^^^^^^ 　^^^^^^^^
　　(1)　　　　(2)　　　　　　(3)

(1) は、X → チェーンにかかる力 変換,
(3) は、チェーンにかかる力→足にかかる力 変換
チェーンは１本だけであり、コグ位置でのチェーンにかかる力と
チェーンリング位置でのチェーンにかかる力は同一であり、
増減しないので(2)は不要、ということですね。

ANo.3 お礼欄
> コグが大きくなればチェーンにかかる力は弱くなるものの、
X から チェーンにかかる力の増減、のハナシですよね.
これはそうですね。

> チェーンリングとコグとの比率が変わってしまっているから、
> チェーンリングにかかる力は強くなりませんか？

上で述べたように、「チェーンにかかる力は同一」なのでここが違います。

私のANo.4 の
> ３番目の ｘ(b/c) は、力の増減からいって分母分子が逆ですよね。

図を見て「力は増えるはず..」と直感的に思って書いてしまいましたが、間違いでした、「逆」でなく「不要」に訂正させて頂きます。

いかがでしょう...

投稿日時 - 2007-04-19 20:57:13

ANo.1 です。

> 足にかかる力は
> X×(a/b)×(b/c)×（c/d）=X×(a/d)

じっくり追ってみると変ですね...
３番目の ｘ(b/c) は、力の増減からいって分母分子が逆ですよね。

なので b, c は消えないです。

そこから先は、自分でもちょっと納得いってないので
とりあえずこれだけご報告。

投稿日時 - 2007-04-19 20:06:24

エンジンの力が同じでもギア比が変わるとタイヤが地面をける力、つまり車が前に進む力が変わりますよね。
だからはじめは力のある一速で発進します。

全くこれの逆も同じです。たとえばエンジンブレーキを考えてください。
４速より３速、３速より２速のほうが力強いブレーキがかかります。
なぜならばタイヤからエンジンまでに伝えられる力はギア比が変わると変わるからです。
これと同じことです。

ちなみにエネルギーとしてみたときには変速比にかかわらず同じになります。つまりタイヤの回転に対してペダルの回転を考えると、１速であれば、ペダルにかかる力は小さくなるけど、その分ペダルの回転量は多くなるからです。
５速だとタイヤからペダルに伝わる力は強くなるけど、その分ペダルの回転量は減ります。

投稿日時 - 2007-04-19 19:36:14

こいでいる時、どこにもロスがなければ
足の移動量とタイヤの移動量の比の逆数が、力の比になります。
移動量の経路にギアが入っているので、ギアの歯数によっては
移動量が変わってくるので、力も変わってきます。

例えば普通の自転車で、上り坂に止まってる状況を想像して下さい。
ペダルを踏み込まないと、坂なので後ろに下がってしまいます、
ギア比が小さい(上り坂用)と踏み込む力はさほど要らないですが、
ギア比が大きい(高速用)とかなり強く踏み込まないとだめですよね。

前後逆に見ると、進もうとしている自転車を止める為に必要な力が、
ギア比によって違ってくることを示しています。

投稿日時 - 2007-04-19 19:04:04