El cambio + transmisión final + rueda convierte las vueltas del motor en vueltas en la rueda trasera, y para cada marcha esa proporción es lineal: X rpms son Y vueltas de la rueda trasera (o lo que es lo mismo, Z km/h). A igualdad de rpms la diferencia entre marchas va a ser la misma, pero la velocidad no porque depende del desarrollo final (igual te he entendido mal y no hablabas de esa relación)
Sobre la diferencia según el régimen del motor, es muy fácil: imagínate que tienes una primera que hace 10 km/h cada 1000 rpms, y una segunda que hace 15 km/h cada 1000 rpms. Si vas a 7500 rpms en primera, irás a 75 km/h. Cuando cambies a segunda, el motor bajará a 5000 rpms.
Ahora vamos en primera a 15000 rpms: 150 km/h. Cuando cambiemos a segunda, el motor bajará a 10000 rpms.
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