换一个齿轮，为什么就省力了？

爬坡觉得踩不动时，换挡为什么会轻松些？盯住链条：更大的后齿轮，让你每脚踩得轻一些，也让每脚走得短一些。

转动踏板。前链盘带着链条前进，链条再拉动后飞轮。假设链条不打滑，前后啮合处在相同时间内通过的链节数量相同。但两端齿轮的齿数不同，所以转过的圈数不同。

前链盘 34 齿，后飞轮 17 齿时，前面转一圈，后面就转两圈。这个 34÷17=2，就是实验中显示的前后传动比。后飞轮与驱动中的后轮一起转动，最终把脚的转动变成前进。

看起来，前面一圈换来后面两圈很划算。代价是什么？如果忽略损耗，输出的机械功率不会凭空增加。转速放大了，能输出的扭矩就相应减小。你获得速度，同时放弃一些推动车轮的力矩。

爬坡时增大后飞轮，同样的链条拉力能作用在更大的力臂上。因此在需要相同车轮扭矩时，骑行者所需的曲柄扭矩可以降低。不过，踏一圈也走得更短了。

更细的操作

保持踏频为 60 rpm，先把后飞轮从 11 齿调到 34 齿。速度变慢了，所需的等效踏板力通常也下降。这里同时发生了两件事：传动比变化，以及更低速度带来的风阻变化。

再把道路坡度调高。在同一挡位和踏频下，维持这个速度需要更多力。界面并不强迫一位真实骑行者做到这一点，它回答的是：如果保持这个踏频，需要付出多少力和功率？

试着找一个低速爬坡挡位，再找一个平路快速挡位。两者都可以合理，因为它们在解决不同的问题。

降低挡位不等于减少爬到同一高度所需的重力势能。你只是把一次较重的踩踏，分摊成更多次较轻的踩踏。考虑空气阻力和传动损耗后，总耗能还会受到速度和效率影响。

设前后齿数分别为 Nf、Nr，踏频为 c，轮半径为 R：

为了稳速前进，车轮牵引力要平衡坡度方向的重力、滚动阻力与空气阻力。所需车轮扭矩是牵引力乘轮半径。经过传动效率修正，再乘前后齿数比，得到所需曲柄扭矩。

功率等于扭矩乘角速度；等效踏板力则由曲柄扭矩除以曲柄长度得到。真实踩踏中，力的方向与大小随角度变化，界面的读数是便于比较的等效平均值。