아하~ 그렇군
자전거로 언덕을 오르다가 기어를 낮추면 페달을 밟는 데 필요한 힘이 줄어든다. 다만 같은 거리를 가려면 페달을 더 많이 돌려야 한다. 기어는 힘을 저절로 만들어 내는 장치가 아니라, 힘과 이동 거리의 관계를 바꾸는 장치다.
일반적인 체인식 자전거에서는 발로 페달을 누르면 페달에 연결된 막대인 크랭크가 돈다. 크랭크와 함께 앞쪽 톱니바퀴가 회전하고, 여기에 걸린 체인이 뒤쪽 톱니바퀴를 움직인다. 이 회전이 뒷바퀴로 전달되면서 자전거가 앞으로 나아간다. 앞뒤 톱니바퀴가 직접 맞물리는 구조는 아니다.
변속기가 달린 자전거는 체인이 걸리는 톱니바퀴를 바꿔 회전 비율을 조절한다. 앞쪽을 더 작은 톱니바퀴로 바꾸거나 뒤쪽을 더 큰 것으로 바꾸면, 페달 한 바퀴에 뒷바퀴가 도는 횟수가 줄어든다. 같은 조건에서 바퀴를 밀어 주는 힘을 얻는 데 필요한 페달의 힘도 작아진다. 반대로 높은 기어에서는 페달 한 바퀴로 더 멀리 갈 수 있지만, 같은 저항을 이기려면 더 큰 힘으로 밟아야 한다. 낮은 기어로 같은 속도를 내려면 발을 더 빠르게 움직여야 한다.
