http://auto.howstuffworks.com/transmission2.htm
פה מסברים מאוד יפה עם תמונות כיצד לוח הילוכים עובד [ אחלה אתר כידוע ..]
השאלה שלי היא כזאת- לפי התמונה וההסבר מראים איך יש את מה שנקרא "ליי שפט" שמקבל כוח ישירות מהמנוע ומסתובב תמיד, והשניים הכוחלים הם הגירים שבעזרת ה"קולר" אנחנו משנים בין הילוך להילוך.
עכשיו למה המכניקה היא כזאת שככל שעוברים להילון גבוה יותר גלגל השניים שהוא ההילוך בעצם,נהפך לבעל רדיוס קטן יותר, וכנראה לבעל יחס קרוב יותר לגלגל השניים שנמצא על ה"ליי שפט"?

קצת מסורבל אני יודע,אם משהו יוכל לנסות להסביר בהקשר של המאמר בhow stuff work
אשמח מאוד!

אני זוכר שפעם למדתי את ההסבר, מקווה שזיכרוני לא מטעה אותי.

נניח ונתונים לנו 2 עיגולים:



בעיגול הכחול הרדיוס קטן יותר מאשר בעיגול האדום.

ב-2 העיגולים אנחנו רוצים להגיע בזמן שווה (כלומר הפרש זמנים שווה, החל מהיציאה עד לסיום) מהרדיוס הכחול\האדום אל הרדיוס בצבע השחור. כלומר שה-t צריך להיות שווה.

בשביל שנגיע באותו הזמן, אנחנו צריכים שהמהירות הזוויתית תהיה שווה (רדיאנים לשנייה. רדיאן זה יחידת מידה ריאליסטית, יחידה החלופית למעלות.)

אם המהירות הזויתית צריכה להיות שווה, הרי שנתקלנו בקושי - הדרך שאנחנו צריכים לעבור בעיגול האדום גדולה יותר מהדרך שצריכים לעבור בעיגול הכחול. (ועכשיו שמתי לב לבעיה - התשובה בדיוק הפוכה ממה שכתבת...).

לכן משקיעים יותר כוח (כוח->תאוצה גדלה->מהירות גדולה יותר) כאשר העיגול בעל רדיוס גדול יותר, ופחות כוח כשהעיגול בעל רדיוס קטן יותר...
( רדיוס גדול מוביל להיקף מעגל גדול יותר, ורדיוס קטן יותר מוביל להיקף מעגל קטן יותר )

משום שככל שהיחס בין הגלגל המונע ישירות על ידי המנוע לבין הגלגל המוליך את אותו סיבוב לגלגלים יגדול - הרכב
ייסע מהר יותר.
אם הגלגל המונע על ידי המנוע גדול והגלגל המניע את הגלגלים קטן, מקבלים מהירות נמוכה ויותר כוח (בסופו של דבר
למנוע יש את אותו הספק). אם זה להפך, מקבלים מהירות על חשבון אותו כח. ממש כמו הילוכים באופני הרים.

אבל למה מהירות באה על חשבון כוח?

טוב ששאלת, זה בגלל המומנט שמוגדר ככוח X מרחק לציר (בניצב).
זה מסביר גם את התופעה הדומה בשימוש במנוף פשוט (כמו לום)

אם הגלגל המונע ישירות על ידי המנוע הוא גדול והוא מסובב גלגל קטן שמסובב את הגלגלים ככה מקבלים מהירות נמוכה יותר? לא הבנתי למה

נראה לי קצת סיבכו אותך.
ננסה לפשט את זה, במקום לחשוב על אוטו תחשוב על אופניים.
יש לנו גלגל קידמי ואחורי, שהם מחוברים לגלגלי שיניים שעליהן יושבת שרשרת שמחברת את הגלגלים.
הדוושה ("מנוע") מחוברת לגלגל השיניים הקידמי.
נגיד בחרנו בגלגל השיניים (מעכשיו שאני כותב "גלגל" הכוונה לגלגל שיניים) בגלגל גדול עם 20 שיניים ובאחורי גלגל קטן של 10 שיניים.
זה אומר שעל כל סיבוב שמשלים הגלגל הקידמי (שמחובר למנוע) הגלגל האחורי יעשה חצי סיבוב.
עכשיו נחליף והגלגל הקידמי יהיה זה עם ה-10 שיניים והאחורי עם 20, ועכשיו על כל סיבוב של הגלגל הקידמי האחורי יעשה שניים. בסך הכל נקבל שהמרחק שנעבור על כל סיבוב של הגלגל הקידמי במצב יהיה פי 4 מבמצב הקודם.

כמובן שהאנרגיה שנצטרך להשקיע ע"מ לבצע סיבוב (בהנחה שאנחנו כרגע במהירות 0) תהיה גדולה הרבה יותר במצב שבו הגלגל שמחובר למנוע הוא קטן.

אהה אז בוא נראה אם אולי הבנתי- הקטע הוא פשוט להעזר בגלגלי שניים בשביל להאזן את האנרגיה/כוח שאנחנו משקיעים בדרך שאנחנו רוצים?
בסופו של דבר גם הגלגל[הכוונה לאופן] האחורי זז מן הסתם אותו מרחק כמו של זה הקדמי, אבל בכך שבשביל להניע את האחורי אנחנו מזזים גלגלים שניים ל"מרחק" גדול יותר מזה הקדמי, אנחנו מקבלים יותר כוח לגלגל האחורי..
משהו כזה?

ציטוט:

במקור נכתב על ידי RP. נגיד בחרנו בגלגל השיניים (מעכשיו שאני כותב "גלגל" הכוונה לגלגל שיניים) בגלגל גדול עם 20 שיניים ובאחורי גלגל קטן של 10 שיניים. זה אומר שעל כל סיבוב שמשלים הגלגל הקידמי (שמחובר למנוע) הגלגל האחורי יעשה חצי סיבוב.

אני חושב שהתבלבלת. אם הגלגל הקדמי הוא הגדול, הקטן האחורי יעשה יותר סיבובים.

צודק

תחשוב על ההילוכים באופניים.
זה אותו דבר.

https://www.youtube.com/watch?v=0HRGczvZINQ&noembed