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Ao longo da história a bicicleta vem sendo equipada cada vez mais com
mecanismos que auxiliem o ciclista, aliviando o seu grau de esforço ao pedalar.
Um desses dispositivos inseridos foi o câmbio, que atualmente possui diversas
variações e tamanhos. Fisicamente falando, explique de forma clara e objetiva,
por que é importante que o câmbio possua coroas dentadas de diferentes
diâmetros, e por que determinadas combinações fornecem ao ciclista um grau
de esforço maior ao pedalar (marcha pesada) e outras um grau de esforço menor
(marcha leve). Além disso, explique por que na marcha pesada o ciclista pedala
mais lentamente e obtém uma velocidade muito maior que quanto pelada em
marcha leve, na qual necessita pedalar com maior rapidez.
Soluções para a tarefa
Ao utilizar a bicicleta o ciclista emprega diferente grau de esforço ao pedalar, conforme marcha que está utilizando. Podemos explicar esse evento da seguinte forma:
Conceito Geral
O funcionamento da bicicleta ocorre por meio de duas engrenagens presas por uma corrente;
Essa corrente interliga as engrenagens mas não fornece a mesma RPM (Rotação por minuto) para ambas as engrenagens. Ou seja:
- o tamanho da coroa é diferente do tamanho da catraca
- o tamanho da catraca é diferente do tamanho do aro da bicicleta.
Essa diferença de tamanho ente o aro da bicicleta e a coroa, faz com que:
- 1 rotação da coroa percorra a distância da rotação do aro
Por sua vez o sistema de marchas:
- diminui ou aumenta o tamanho da coroa
- assim, quando o tamanho da coroa é reduzido ela possui menos dentes e assim ela dá mais voltas para fechar a distância de 1 ciclo do aro
- mas o tamanho da coroa é aumentado ela possui mais dentes, e consegue concluir o ciclo do aro mais rápido e com menos esforço
Resposta das questões
1) Por que é importante que o câmbio possua coroas dentadas de diferentes diâmetros ?
- é importante que a coroa dentada possua diferentes diâmetros para facilitar a locomoção do ciclista
- tornando a força da pedalada em cada trecho da estrada adaptável
2) Por que determinadas combinações fornecem ao ciclista um grau de esforço maior ao pedalar e outras um grau de esforço menor
- se a combinação de marchas deixa a coroa com mais dentes ela dá 1 volta mais rápido e o ciclista necessita de menos esforço
- se a combinação de marchas deixa a coroa com menos dentes ela dá 1 volta de forma mais lenta e o ciclista necessita de mais esforço
3) Por que na marcha pesada o ciclista pedala mais lentamente e obtém uma velocidade muito maior que quanto pelada em marcha leve
- na marcha pesada a coroa dentada tem menos dentes e demora mais para dar 1 volta no aro da bicicleta
- na marcha leve a coroa dentada tem mais dentes e dá uma volta mais rápido, ou seja, o giro da corrente é maior e ocorre uma redução na pressão da pedalada