これをてこの原理で説明してみましょう。ギアボックスは、さまざまなギアの組み合わせを持つ機械で、てこの原理を利用しています。てこの原理を使って物を持ち上げるところを想像してみてください。人が押し下げる力は、反対側から出力されるエネルギーに入力距離を掛け合わせた値になります。もし物が重いと、あまり遠くまで持ち上げられません。これがてこの原理の核心となる概念です。ギアボックスにも同じことが当てはまります。私たちの経験上、停止している車を押すには大きな力が必要ですが、速度は非常に遅いです。動いている車を加速させるにはそれほど大きな力は必要ありませんが、車輪の回転速度を合わせる必要があります。速度は距離なので、てこの原理のエネルギー調整機能は、より大きな力とより長い距離を選択することです。てこの原理は主に支点の動きによって調整されます。支点の位置は、車のギアボックスにおけるギアシフトに相当します。エンジン回転数とタイヤ回転数(=車速)の間には、適切なてこの原理が必要です。これがギアボックスの核心機能です。従来の内燃機関車ではギアボックスが標準装備されていますが、電気自動車にはギアボックスがないように見えます。例えば、テスラや日産リーフにはギアボックスがありません。本当にギアボックスは不要なのでしょうか?正確に言うと、電気自動車にはギアボックスはありますが、ギアチェンジを行う必要がないのです。これは、電気自動車のモーターが低回転域で大きなパワーを発揮し(ガソリンエンジンは低回転域でのトルクが低い)、高回転域ではトルク出力を抑えるため、トルク調整のためのギアボックスが不要になるからです。電気自動車のギアボックスについては、また別の機会に詳しく説明します。