Question

【題目】一輛變速自行車，中軸兩個牙齒盤的齒數分別為N1＝48、N2＝38，后軸三個飛輪的齒數分別為N3＝14、N4＝17、N5＝24。保持踏腳恒定轉速，欲車速最大，撥動檔位，使牙齒盤的齒數為N1，則飛輪齒數應選擇________________（選填“N3”、“N4”、“N5”）。假定阻力不變，以同樣的車速行駛時，該選擇________________（選填“省力”、“不省力”）。

Answer 1

【答案】 N3 不省力

【解析】腳蹬和牙齒盤同軸轉動，飛輪和牙齒盤通過齒輪轉動，后輪和飛輪同軸轉動，角速度相同，根據v=ωr可知，角速度越大，后輪速度越大，根據v=ωr，有牙齒輪轉速相同，即線速度不變，故飛輪齒數越小，后輪速度越大，故選N3；由于阻力不變，要保持勻速運動，動力等于阻力，故不省力。