自転車のギアはなぜ大小ある？

① 自転車には歯車が「2 枚」ある

ペダルにつながる 前ギア（チェーンリング） と、後輪と一緒にまわる 後ギア（スプロケット）。この 2 枚を チェーン でつないで、ペダルの力を後輪に伝えています。

歯数の組み合わせで、後輪のまわり方が変わる：

ペダル 1 回転で進む距離は、

進む距離 = (前ギア / 後ギア) × π × タイヤ直径

ロードバイクのタイヤ径は約 70cm（700C）。前 50・後 14 で計算すると、

(50 / 14) × π × 0.70 m ≈ 7.85 m / ペダル 1 回

これでプロ選手なら時速 60 km を出せる理由がわかります。

② 「軽いギア」って何が軽いの？

上り坂で「軽いギア」に入れると、ペダル 1 回でタイヤがあまりまわらない代わりに、踏む力が小さくて済む ようになります。これは 歯車とギア（/gear） で書いたように、ギアが「速さ ↔ 力」を交換しているから。

• ギア比（後 / 前）が 1 より大きい → 軽い力で坂を登れる（トルク型）
• ギア比（後 / 前）が 1 より小さい → 同じペダル回数で速く進む（速度型）

③ 仕事は保存されている

「軽いギアにしたら 3 倍ラクになった」と感じても、進む距離は 3 分の 1 に減っています。力 × 距離 = 仕事 はきっちり保存されているのです。これは 運動の表し方（/equation-of-motion） の「力＝質量×加速度」と同じ世界の話で、ギアは「タダで力をくれる魔法ではない」ということ。

④ 教科書とつなぐ

• 比例反比例（小6）：歯数と回転数は反比例
• 円周率（小5）：タイヤ円周＝π×直径
• 力のモーメント（高1）：ペダルの腕の長さも実はトルクに効く

⑤ もっと知るには

• 関連レッスン：歯車とギア（/gear） — 歯数 A・B をスライダーで動かして、ギア比・速度・トルクを体感する。
• 関連レッスン：運動の表し方（/equation-of-motion） — 力と運動の関係。
• 関連事例：大きい歯車と小さい歯車の効果（/genshou/gear-ratio） — まずは歯車 2 つでギア比を理解する。