Велосипедная и автомобильная коробки передач

От экспериментов с велогенератором у меня остались велосипедные запчасти, которые позволяют сейчас кое-что посчитать:

Причем цепь позволяет упростить расчёт и сделать его нагляднее. Диаметр шестерёнки с педалями 20 см, а зубцов у неё 48 штук. Диаметр шестерёнки колеса 7 см, зубцов у неё 20.
Цепь общая, она не растягивается и не исчезает. Если на шестерёнке с педалями сдвинется 10 зубьев, то и на шестерёнке колеса сдвинется столько же. Только педали провернутся на 75 градусов, а колесо за полоборота (180 градусов) за счет разного размера соединенных цепью шестерёнок.
Диаметр колеса с покрышкой 70 см (радиус 35 см) . Значит, обод колеса и велосипед целиком проедут… даже не важно сколько. Много больше, чем «проехали» по кругу ноги, крутящие педали. 
Велосипед давно стал привычной частью окружающей среды. Такой же, как яблони, с которых подают яблоки. И все падают строго вниз. Про яблоки известно из наблюдений.
А про велосипед известно, что не напрягающейся велосипедист едет со скоростью 10-12 км/ч.  Можно бы этим ограничится, но кое-что посчитаю для развлечения.
10 км/ч это 3 м/c (2.77).  Это чуть больше одного оборота колеса (2.19 м). Раз полоборота шестерёнки колеса требовали поворота педалей на 75 градусов, значит, полный оборот потребует 150 (пусть 180) градусов поворота педалей в секунду. 
Т.е для движения с такой скорость надо делать один полный оборот педалей за 2 секунды. Мне казалось, что больше, но я никогда не ездила на велосипеде с секундомером.
Про велосипеды есть ещё один известный (почти как про яблоки) факт. К заднему колесу велосипеда может быть прикручена не одна шестерёнка, а сразу несколько разного размера:
https://moy.bike/kak-pravilno-pereklyuchat-peredachi-na-velosipede/

При движении с большой скоростью лучше переключиться на шестерёнку большего размера. Так проще ехать, меньше усталость и т.д.
И двигателю автомобиля так проще, потому между его вращающимся валом (аналог шестерёнки с педалями) и валом, прицепленным к колёсам, есть коробка передач с кучей шестерёнок и возможностью их переключать в зависимости от скорости:
https://www.youtube.com/watch?v=ftuEgPnlsYQ

Красным тут выделена главная передача, вращающая колеса. Компания шестерёнок сверху слева – автомобильная коробка передач, а большая круглая железка правее – сцепление, сцепляющая вал коробки с валом двигателя, когда двигатель должен вращать колёса (почти всегда, накатом ездить не полагается)
При нормальной работе вал двигателя вращается со скоростью 2000 оборотов с минуту, т.е 33 оборота в секунду, а машина с колесами с диаметром 56 см  едет со скоростью 60 км/ч (прокручиваясь 10 раз в секунду). Шестерёнки 4-й передачи подобраны так, чтобы выполнялось это соотношение. 

Для всех машин есть рекомендуемые скорости переключения на следующую передачу, т.е на ту шестерёнку, вращать которую двигателю будет удобнее всего на этой скорости. Для Getz-а это; 2-я передача – 20 км/ч, 3-я – 40 км/ч, 4-я – 55 км/ч. 5-я – 75 км/ч. Для других легковых примерно также.
Передачи для 100 км/ч на такой (с 5-ю передачами) коробке нет, потому большие скорости удастся получить, только увеличивая скорость вращения вала двигателя. А это – рост нагрузки на двигатель и увеличение расхода топлива.