[Potraktuję to z czysto mechanicznego punktu widzenia, ponieważ jest to mój obszar specjalizacji - rzeczywista mechanika nadwozia jest znacznie bardziej złożona, ale efekt jest podobny.]
Z mechanicznego punktu widzenia najskuteczniejszym sposobem na poruszanie się na rowerze jest nadepnięcie na pedał, aby zmaksymalizować odległość między piętą a pedałem. Idealnie byłoby to miejsce dla twoich stóp; jednak ze względu na stawy palcowe twoja zdolność do robienia tego jest raczej ograniczona, ponieważ elastyczny staw zmieni sposób, w jaki siła jest przenoszona przez twoją stopę.
Zatem optymalnym miejscem na krok jest piłka stopy - ma dobrą powierzchnię dla dobrego kontaktu, a masa mięśniowa, która zmniejsza reakcję na pedał i tłumi nieco wibracje z wyboistej drogi.
Dlaczego najskuteczniejsze miejsce jest tak daleko od pięty, jak to możliwe:
Zobacz poniższy przydatny schemat siły, który znalazłem podczas pisania odpowiedzi (licencja na zdjęcia nieznana). Chociaż nie dokładnie to, czego tu potrzebujemy, przyda się w wyjaśnieniu.
Jak działa cała oferta rowerowa:
Naciskasz na pedał z siłą PF
, która wytwarza moment obrotowy Tc
z ramieniem `CL 'i która jest przenoszona przez układ przeniesienia napędu na prawdziwe koło, które z powodu trakcji z podłożem popychają cię do przodu.
Mechanicznie, im większe ramię CL
, tym większy moment obrotowy uzyskuje się dla danej siły PF
. Są one powiązane liniowo w następujący sposób:
Tc=PF.CL
Wystarczająco proste?
Możesz mieć pokusę, aby pomyśleć, że jeśli wykonasz pedały wystarczająco długo, możesz wywierać ogromną siłę, i rzeczywiście tak jest. Archimedes słynie powiedział: „Daj mi miejsce, aby stać, a ja poruszę ziemią za pomocą dźwigni”. Chodzi o to, że twoje stopy będą musiały podróżować znacznie dalej, aby pokonać tę samą odległość, co przy krótszych pedałach - ale wymagając niewielkiej siły. Nie ma też czegoś takiego jak darmowy lunch w mechanice.
Ale czekaj, bierze to pod uwagę tylko długość pedału, a nie stopę!
W rzeczy samej. Stopa służy jedynie jako przedłużenie pedału, skutecznie zwiększając wytwarzany moment obrotowy poprzez zwiększenie długości dźwigni. Jeśli długość twojej stopy wynosi Lf
, wówczas moment obrotowy będzie:
Tc=PF(CL + Lf)
skutecznie zwiększając wytwarzany moment obrotowy.