À vélo, pourquoi est-ce plus dur de pédaler avec le gros plateau et le petit pignon ?

À quoi servent les diverses combinaisons de plateaux et de pignons sur un vélo ?

Pour comprendre comment le changement de rapport permet de modifier la vitesse, supposons que le plateau choisi a 40 dents et le pignon, 20 dents. Chaque fois que le cycliste pédale un tour : le plateau fait aussi un tour (puisqu’il est solidaire du pédalier) ; le pignon fait deux tours (puisqu’il est relié au plateau via la chaîne et qu’il a 20 dents : 20 dents x 2 = 40 dents) ; la roue arrière fait aussi deux tours (puisqu’elle est solidaire du pignon). Cette roue étant la roue motrice, à chaque tour de pédalier, le vélo parcourt une distance égale à deux fois la circonférence de la roue arrière. Si vous choisissez un pignon de 10 dents plutôt que 20, la roue arrière parcourra alors quatre circonférences chaque fois que vous ferez un tour de pédalier (10 dents x 4 = 40 dents). Ainsi, à cadence égale, votre vitesse aura doublé. Cependant, ce que l’on gagne en distance parcourue, il faut le payer en force motrice ! À chaque tour de pédale, comme il faut faire tourner le pignon et la roue arrière quatre fois plutôt que deux, cela nécessite évidemment plus d’effort. Lorsqu’il est important d’avoir une grande force motrice plutôt qu’une grande vitesse, il faut combiner un petit plateau à un grand pignon. Dans ces conditions, chaque tour du petit plateau équivaut à une fraction d’un tour de grand pignon. Bref, beaucoup moins d’effort pour le cycliste !