הפעולה של אופניים היא פשוטה בעליל, אך העברת אופניים דרך האופניים כתר, שרשרת, מחגר, תנועת דוושה וגלגלים עוקבים אחר יסודות המתמטיקה והפיסיקה. בתנועה, הדוושות מסובבות את הכתר, המעביר את התנועה למחגר באמצעות שרשרת המחוברת לגלגל האחורי ומניעה את האופניים. מהלך הגלגל המלא תלוי בקטרים של הכתר, המחגר והגלגל עצמו. שימו לב לדוגמא הבאה:
האיור הבא מדגים אופניים בקטרים הבאים:
כתר: 30 ס"מ
מחגר: 10 ס"מ
גלגל אחורי: 80 ס"מ
כדי לבצע את החישובים הללו נשתמש בביטוי המאפשר לנו לחשב את אורך המעגל: C = 2*π*r, כאשר π = 3.14 ו-r הרדיוס.
בואו נקבע את האורך המתאים לסיבוב שלם של הכתר והמחגר
אורך הכתר (קוטר 30 ס"מ, ואז רדיוס 15 ס"מ)
C = 2*π*r
C = 2 * 3.14 * 15
C = 94.2 ס"מ
אורך מחגר (קוטר 10 ס"מ, ואז רדיוס 5 ס"מ)
C = 2*π*r
C = 2 * 3.14 * 5
C = 31.4
יש לנו שהיחס בין הכתר למחגר הוא 94.2 / 31.4 = 3, כלומר, בעוד הכתר עושה סיבוב אחד, המחגר עושה שלוש סיבובים, מה שגורם לגלגל האחורי לבצע גם שלוש סיבובים שלמים. בהתבסס על מידע זה, יש לנו שהמרחק שיעבור האופניים עבור כל רכיבה יהיה:
קוטר הגלגל האחורי שווה ל-80 ס"מ, לכן הרדיוס הוא 40 ס"מ.
C = 3 * (2*π*r)
C = 3 * 2 * 3.14 * 40
C = 753.6 ס"מ או 7.536 מ'
לכן, האופניים יעברו כ-7.5 מטר לכל מהלך דוושה שלם.
ראינו שהמרחב שעובר אופניים בכל מהלך דוושה ייקבע לפי קוטר הכתר, של קרוסלת וגלגל אחורי, שכן המידות יכולות להיות שונות בין דגמי האופניים השונים קיים.
מאת מארק נואה
בוגר במתמטיקה
נבחרת בית הספר של ברזיל
הֶקֵף - מתמטיקה - בית ספר ברזיל
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/sistema-transmissao-por-correntes.htm