Отношение частот вращения ведущей звездочки и колеса равно отношению диаметров ведомой и ведущей звездочек, которое определяется отношением числа их зубьев. Поэтому частота вращения колеса равна
n1= nZ1/Z2
Скорость велосипеда равна линейной скорости колеса
v = d/2 · 2πn1 = πdnZ1/Z2
Вычисления:
vп = 3,14 · 0,7 · 1 · 48/18 м/с = 5,9 м/с = 21 км/ч
vк = 3,14 · 0,5 · 48/15 м/с = 5 м/с = 18 км/ч
Скорость движения велосипедиста равна линейной скорости точек обода колеса, то есть
v = dπn
где n − частота вращения колеса, равная частоте вращения зубчатки z
1, то есть n = n
1, а
v − скорость вращения зубчатки z
1,равная скорости вращения z
2 (они объединены одной цепью). Имеем систему уравнений :
v = dπn
v1 = d1πn1
v2 = d2πn2
Решая эту систему уравнений и учитывая, что количество зубьев на колесе прямо пропорционально его диаметру, получаем:
v1 = v2
n = n1
n1 = d2n2/d1 = z2n2/z1
Отсюда следует
v = πdz2n2/z1
Подставляя полученные данные, получим:
vп = 3,14 · 0,7 м · 48 · 1 с-1/18 = 5,86 м/с ≈ 21 км/ч
vк = 3,14 · 0,5 м · 48 · 1 с-1/15 = 5 м/с = 18 км/ч