齒輪省力嗎?

我們都知道齒輪也是ㄧ種簡單機械
那....當大小齒輪掛在一起時
是施力在大齒輪比較省力嗎?
答案可能是未必哦

我覺得問題是出在齒輪的設計
如果以齒輪來做機械帶動物體的話
物體不會是掛在齒輪上的
而是掛在齒輪的軸上
而施力也應該是作用在"軸"上

假設大齒輪與小齒輪的"軸"半徑ㄧ樣
那麼在大齒輪上施力會較"費力"
因為在軸上施力(施力臂小)，轉動大齒輪(抗力臂大)
雖然大小齒輪轉動所走的路徑ㄧ樣長
可是小齒輪轉動了比較多圈，所以掛的物體上升的位移較長

反過來說
我們也可以設計不同大小的"軸"
(這裡的"軸"是跟齒輪連結在一起的
所以也就是跟輪軸原理ㄧ樣)
使得在大齒輪上施力變的省力
如同腳踏車原理ㄧ樣

但是
如果把物體直接掛在小齒輪上
而施力也在大齒輪上的話
那麼，這齒輪的功用就真的只像是兩個定滑輪
只能改變力的方向了