Bedeutung von Laufrädern (Gewicht)?

[GerdO]

Zum Thema Rad erfinden habe ich hier eine wissenschaftliche Abhandlung unserer Vorfahren entdeckt. Da wird alles, was hier geschrieben wurde, anschaulich erklärt.

Das hier passt aber besser in die Gruppe.

 

[Pracer]

Inhaltslimbo geht weiter:

 

[USC]

@USC : Du machst hier einen fundamentalen Denkfehler. Schau Dir bitte auch nochmal den Drehimpulserhaltungssatz an.

Ich hab mir das ganze noch mal durchdacht und diverse Formelsammlungen gewälzt:
Grundgedanke ist doch, dass ich um ein Schwungrad großer Masse in Bewegung zu setzen einen größeren Impuls brauche, als bei einem kleinerer Masse (genauer Trägheit) gleicher Abmessung.
Der Drehimpuls ist doch definiert als L=J w J Trägheitsmoment, w Winkelgeschwindigkeit
Wenn ich mit einem gegebenen Drehimpuls L zwei Räder mit unterschiedlicher Trägheit in Rotation versetze, erhalte ich unterschiedliche Winkelgeschwindigkeiten: J1 w1 = J2 w2 mit L=const. mit w = 2pi n/30 [min-1] und dem Umfang des Rades kann ich daraus die Geschwindigkeit errechnen.
Der Gesamtimpuls ist m v + J w ; m Masse des Gesamtsystems und v errechnet sich aus w
Der Impuls, der das Rad in Rotation versetzt muß ja in irgendeiner Form das Gesamtsystem in eine Translationsbewegung versetzen.
Ich glaube nämlich nicht, dass man einer 10kg schweren Scheibe mit einem betragsmäßig gleichen Drehimpuls eine gleich große Winkelgeschwindigkeit verleihen kann, wie einer Scheibe mit 1kg Masse, wenn die Massen bei beiden Scheiben gleich verteilt sind, sondern dass sich eine gleiche Winkelgeschwindigkeit nur bei langanhaltender konstanter Krafteinwirkung einstellt. Die ist aber in unserem Fall nicht gegeben, sondern es handelt sich im Prinzip um kurze Kraftstöße auf's Pedal. Bei einer 10 kg schweren Schwungscheibe würde das kurzzeitig übertragene Drehmoment t~025s nur die Kette spannen und ansonsten wirkungslos verpuffen. Wenn das System Radfahrer/Fahrrad einen Impuls in Fahrtrichtung erfährt, dann kann das ja nur durch die Umwandlung der mit dem Drehimpuls erzielbaren Winkelgeschwindigkeit w erfolgen.
Und die hängt ja wohl nach obiger Herleitung eindeutig vom Trägheitsmoment ab. Das heißt, dass durch den Drehimpuls eine Rotation hervorgerufen wird, welche einen Impuls in Fahrtrichtung bewirkt. Sonst würde Fortbewegung auf Rädern keinen Sinn machen, dann könnte ich nämlich mit gleichem Energieaufwand und gleicher Geschwindigkeit mich selbst plus die Masse meines Rades durch die Gegend tragen.

Ich hab aber zu dem Thema mal meinen alten Prof kontaktiert, eventuell meldet der sich ja bei mir.

Im übrigen finde ich, dass man über solche Fragen in aller Ruhe diskutieren kann, das ist ja hier ein Meinungsaustausch, wo auch ein gewisses Niveau gewahrt werden sollte, bei allen Meinungsverschiedenheiten. Da finde ich es ehrlich gesagt unter aller Sau, wenn man dann von Leuten, die noch nicht mal ein Profilbild hier haben, Samstag morgen um 2 Uhr blöd angepöbelt wird-der Betreffende weiß ja wer gemeint ist, ist ja aus den Beiträgen auch ersichtlich!
Und noch was zu dem betreffenden Teilnehmer: Ich weiß ja nicht, was er so beruflich macht, oder welchen Ausbildungshintergrund er hat, aber ich bin immerhin Dipl. Ing(FH), auch wenn ich jetzt nen anderen Job mache; und wir haben im Studium nicht nur irgendwelche Formeln stupide auswendig gelernt, sondern haben gelernt Formeln selbst aus Versuchsergebnissen herzuleiten und auf Stimmigkeit zu überprüfen! Ob das im Einzelfall immer gelingt, ist immer noch ne andere Frage, aber wenn die Beobachtung nicht zur Formel passt, dann wird an der FH die Formel überprüft und nicht die Beobachtung direkt verworfen! In dem Zusammenhang noch Dank an den Menschen mit dem Auto, auch wenn es wahrscheinlich die Tacho Differenz wegen unterschiedlicher Reifengrößen ist. Man könnte den Versuch ja mal auf einer Vorgegebenen Strecke machen, z.B. 2km Autobahn und die Zeit stoppen mit den unterschiedlichen Reifen, oder nen Beschleunigungsversuch auf 1km mit Zeitmessung-dann wäre ein Tacho Fehler ausgeschlossen. So nähert man sich nämlich seriös so nem Problem: Beobachtung, Theorie, Diskussion, Beobachtungsfehler ausmerzen, stimmt die Beobachtung immer noch, wenn ja, weshalb widerspricht sie den Standardgleichungen, gilt überhaupt die Standardgleichung für den Fall?

Und jetzt werd ich zu dem Thema nichts mehr schreiben, bis ich Nachricht von meinem Prof habe, oder ne wasserdichte Begründung Aber oben stehende Gleichung kann mir genauso wenig jemand Widerlegen, wie ich den Energieerhaltungssatz

 

[USC]

Ihr mit eurer Physik beim Rennrad, wichtig ist das der Bock geil aussieht

Jepp, und dann kommt ne Oma auf'm Hollandrad an der 10000€ Aeroflunder (Fahrer mit Zeitfahranzug und Lenkeraufsatz) locker vorbeigerollt, ein paar Teeniegören filmen das dann mit Ihren Smartphones und verbreiten das im Netz Geiler Gedanke Ne, lieber schön unauffällig und schweineschnell

 

[USC]

Das hier passt aber besser in die Gruppe.

Man achte bitte genau drauf, was mit Leuten passiert, die die Sinnfrage stellen

 

[Pracer]

Der Gesamtimpuls ist m v + J w ; m Masse des Gesamtsystems und v errechnet sich aus w

Ach stimmt ja, da war ja noch was. Um die Beschleunigungen zeitmässig zu vergleichen konnte man die Masse rauskürzen. Deswegen also dieser Lange Faden....
Man scheint hier zu vergessen dass es sich hierbei nicht um den Luftleeren raum handelt und somit auch die Dichte eines Körpers zählt. Zudem man das System auch noch als Regelkreis(übrigens nicht Lagrange sondern Leibnitz, mein Fehler) betrachten müsste denn:

Die ist aber in unserem Fall nicht gegeben, sondern es handelt sich im Prinzip um kurze Kraftstöße auf's Pedal. Bei einer 10 kg schweren Schwungscheibe würde das kurzzeitig übertragene Drehmoment t~025s nur die Kette spannen und ansonsten wirkungslos verpuffen.

Was allerdings rechnerisch ein Wahnsinns Aufwand wäre, zumal noch ein Getriebe dazwischen sitzt, der sich für eine garantierte Differenz im Promillebreich einfach nicht lohnt.

P.S.

Ich hab aber zu dem Thema mal meinen alten Prof kontaktiert, eventuell meldet der sich ja bei mir.

Bei Thermodynamik kommen sich unterscheidende Ergebnisse bei unterschiedlichen Wegen öfter vor, sagt der Triebwerkstechniker in mir.

Gruß,

 

[USC]

Ach stimmt ja, da war ja noch was. Um die Beschleunigungen zeitmässig zu vergleichen konnte man die Masse rauskürzen. Deswegen also dieser Lange Faden....
Man scheint hier zu vergessen dass es sich hierbei nicht um den Luftleeren raum handelt und somit auch die Dichte eines Körpers zählt. Zudem man das System auch noch als Regelkreis(übrigens nicht Lagrange sondern Leibnitz, mein Fehler) betrachten müsste denn:



Was allerdings rechnerisch ein Wahnsinns Aufwand wäre, zumal noch ein Getriebe dazwischen sitzt, der sich für eine garantierte Differenz im Promillebreich einfach nicht lohnt.

P.S.

Bei Thermodynamik kommen sich unterscheidende Ergebnisse bei unterschiedlichen Wegen öfter vor, sagt der Triebwerkstechniker in mir.

Gruß,

Genauso ist es, und keiner kann Dir erklären weshalb, es sei denn mit nem Blöden Spruch

Ich hab Dich mal zu ner Privatunterhaltung mit nem Kollegen eingeladen, da hab ich das Ganze mal formelmäßig präzisiert und etwas ausführlich hergeleitet. Ich bin jetzt aber zu faul das alles nochmal hier auszubreiten; kannst ja mal drüberlesen, inwieweit das schlüssig ist

 

[406heijn]

Das unteschiedliche Massenverteilungen (Schwepunkt beachten) an den Rädern zu unterschiedlichen Ergebnissen führen, stellt wohl niemand, der ein wenig Bescheid weiss, in Frage. Die Begründung, dass 10kg und 1kg Laufräder zu deutlich erkennbaren und spürbaren Unterschieden führen ist klar ersichtlich. Auch die Formeln geben nichts anderes her und sind soweit "Gesetz". Jetzt möchte ich allerdings den realen Testablauf sehen. Ich nehm die 1 kg LRS, wer will die 10kg LRS nehmen?

Die ganze Diskussion verkommt aber -wie bereits ersichtlich- wenn ich 1,8 kg gegen 1,4kg betrachte. Hier wird es schon schwieriger mit dem fehlerbehafteten Messsystem Mensch eindeutige Vor oder Nachteile heraus zuspüren.
1. es geht nur in einem Blindversuch, ohne zu wissen, was ich gerade erfahre. Ansonsten steht der Faktor "Ergebnisorientiertes Messen" der Objektivität im Wege. (war teuer, muss also besser sein)
2. Randbedingungen und überhaupt das Ziel sind genau zu ermitteln und verschiedene Einflüsse sind voneinander abzugrenzen.
(Nervöse Lenkung ist nicht "ich kann damit schneller fahren").
3. es gibt bei den Radmagazinen ja bereits epische Messungen unter reproduzierbaren Laborbedingungen. Unterschiede von 59J in aufzubringende Beschleunigungsenergie werden da dann als kaufentscheidendes Argument herausgearbeitet. (Wow)

In dem Sinne, es bleibt Spannend
Schönen 3. Advent noch

 

[usr]

USC, bei einigermaßen starrer Kraftübertragung (Hallo, fully-MTB) ist es doch vollkommen egal, ob eine gleichmäßige niedrige Kraft wirkt oder gepulste Kraftspitzen. Wenn das Integral über den Weg gleich ist, dann ist es gleich!

Du hast also nur ausgiebig dargelegt, was schon jeder wusste, nämlich dass schwere Laufräder schlecht für die Beschleunigung sind und man daher in Kriterien und im Stadverkehr stärker auf das Felgengewicht achten sollte als beim Ironman oder auf der Bahn.

Hier ging es aber um den Leistungsbedarf bei konstanter Geschwindigkeit (bzw um die Endgeschwindigkeit, wenn man lange genug beschleunigen kann ist das genauso unabhängig von der Beschleunigung) und wenn du da mit Trägheitsmomenten losrechnest wäre das sogar an der FH Entenhausen nur Null Punkte wert, da komplett am Thema “Energiebedarf bei konstanter Geschwindigkeit“ vorbei. Du könntest genauso die Oberthschen Raketengleichungen auf deiner Steuererklärung herleiten, eine höhere Rückzahlung gibt es dafür trotzdem nicht.

(Kleiner Themenwechsel, Exkurs zu meinem Lieblingsthema bezüglich Laufradmasse: oben hatte ich die starre Kraftübertragung angesprochen. Die ist nur bis Sattel/Lenker starr, der Großteil der insgesamt translatorisch zu beschleunigenden Masse schwabbelt aber irgendwie um ein gedämpftes Knochenskelett herum. Die im Vergleich zum Fleischsack verdammt starren Laufräder können ungleichmäßige Beschleunigungen also viel besser aufnehmen, daher ist es bei unruhiger Fahrt, also insbesondere bergauf, theoretisch sogar vorteilhaft, wenn ein möglichst hoher Anteil der Gesamtmasse als Schwungrad ausgeführt ist, ganz im Gegenteil zum Stadtverkehr)

 

[whitewater]

Ich hab mir das ganze noch mal durchdacht und diverse Formelsammlungen gewälzt:
Grundgedanke ist doch, dass ich um ein Schwungrad großer Masse in Bewegung zu setzen einen größeren Impuls brauche, als bei einem kleinerer Masse (genauer Trägheit) gleicher Abmessung.
Der Drehimpuls ist doch definiert als L=J w J Trägheitsmoment, w Winkelgeschwindigkeit
Wenn ich mit einem gegebenen Drehimpuls L zwei Räder mit unterschiedlicher Trägheit in Rotation versetze, erhalte ich unterschiedliche Winkelgeschwindigkeiten: J1 w1 = J2 w2 mit L=const. mit w = 2pi n/30 [min-1] und dem Umfang des Rades kann ich daraus die Geschwindigkeit errechnen.
Der Gesamtimpuls ist m v + J w ; m Masse des Gesamtsystems und v errechnet sich aus w
Der Impuls, der das Rad in Rotation versetzt muß ja in irgendeiner Form das Gesamtsystem in eine Translationsbewegung versetzen.
Ich glaube nämlich nicht, dass man einer 10kg schweren Scheibe mit einem betragsmäßig gleichen Drehimpuls eine gleich große Winkelgeschwindigkeit verleihen kann, wie einer Scheibe mit 1kg Masse, wenn die Massen bei beiden Scheiben gleich verteilt sind, sondern dass sich eine gleiche Winkelgeschwindigkeit nur bei langanhaltender konstanter Krafteinwirkung einstellt. Die ist aber in unserem Fall nicht gegeben, sondern es handelt sich im Prinzip um kurze Kraftstöße auf's Pedal. Bei einer 10 kg schweren Schwungscheibe würde das kurzzeitig übertragene Drehmoment t~025s nur die Kette spannen und ansonsten wirkungslos verpuffen. Wenn das System Radfahrer/Fahrrad einen Impuls in Fahrtrichtung erfährt, dann kann das ja nur durch die Umwandlung der mit dem Drehimpuls erzielbaren Winkelgeschwindigkeit w erfolgen.
Und die hängt ja wohl nach obiger Herleitung eindeutig vom Trägheitsmoment ab. Das heißt, dass durch den Drehimpuls eine Rotation hervorgerufen wird, welche einen Impuls in Fahrtrichtung bewirkt. Sonst würde Fortbewegung auf Rädern keinen Sinn machen, dann könnte ich nämlich mit gleichem Energieaufwand und gleicher Geschwindigkeit mich selbst plus die Masse meines Rades durch die Gegend tragen.

Ich hab aber zu dem Thema mal meinen alten Prof kontaktiert, eventuell meldet der sich ja bei mir.

Im übrigen finde ich, dass man über solche Fragen in aller Ruhe diskutieren kann, das ist ja hier ein Meinungsaustausch, wo auch ein gewisses Niveau gewahrt werden sollte, bei allen Meinungsverschiedenheiten. Da finde ich es ehrlich gesagt unter aller Sau, wenn man dann von Leuten, die noch nicht mal ein Profilbild hier haben, Samstag morgen um 2 Uhr blöd angepöbelt wird-der Betreffende weiß ja wer gemeint ist, ist ja aus den Beiträgen auch ersichtlich!
Und noch was zu dem betreffenden Teilnehmer: Ich weiß ja nicht, was er so beruflich macht, oder welchen Ausbildungshintergrund er hat, aber ich bin immerhin Dipl. Ing(FH), auch wenn ich jetzt nen anderen Job mache; und wir haben im Studium nicht nur irgendwelche Formeln stupide auswendig gelernt, sondern haben gelernt Formeln selbst aus Versuchsergebnissen herzuleiten und auf Stimmigkeit zu überprüfen! Ob das im Einzelfall immer gelingt, ist immer noch ne andere Frage, aber wenn die Beobachtung nicht zur Formel passt, dann wird an der FH die Formel überprüft und nicht die Beobachtung direkt verworfen! In dem Zusammenhang noch Dank an den Menschen mit dem Auto, auch wenn es wahrscheinlich die Tacho Differenz wegen unterschiedlicher Reifengrößen ist. Man könnte den Versuch ja mal auf einer Vorgegebenen Strecke machen, z.B. 2km Autobahn und die Zeit stoppen mit den unterschiedlichen Reifen, oder nen Beschleunigungsversuch auf 1km mit Zeitmessung-dann wäre ein Tacho Fehler ausgeschlossen. So nähert man sich nämlich seriös so nem Problem: Beobachtung, Theorie, Diskussion, Beobachtungsfehler ausmerzen, stimmt die Beobachtung immer noch, wenn ja, weshalb widerspricht sie den Standardgleichungen, gilt überhaupt die Standardgleichung für den Fall?

Und jetzt werd ich zu dem Thema nichts mehr schreiben, bis ich Nachricht von meinem Prof habe, oder ne wasserdichte Begründung Aber oben stehende Gleichung kann mir genauso wenig jemand Widerlegen, wie ich den Energieerhaltungssatz

Lass Dir bitte Deine Studiengebühren zurückerstatten.
Daß dir der Unsinn nicht peinlich ist.....

 

[USC]

USC, bei einigermaßen starrer Kraftübertragung (Hallo, fully-MTB) ist es doch vollkommen egal, ob eine gleichmäßige niedrige Kraft wirkt oder gepulste Kraftspitzen. Wenn das Integral über den Weg gleich ist, dann ist es gleich!

Du hast also nur ausgiebig dargelegt, was schon jeder wusste, nämlich dass schwere Laufräder schlecht für die Beschleunigung sind und man daher in Kriterien und im Stadverkehr stärker auf das Felgengewicht achten sollte als beim Ironman oder auf der Bahn.

Hier ging es aber um den Leistungsbedarf bei konstanter Geschwindigkeit (bzw um die Endgeschwindigkeit, wenn man lange genug beschleunigen kann ist das genauso unabhängig von der Beschleunigung) und wenn du da mit Trägheitsmomenten losrechnest wäre das sogar an der FH Entenhausen nur Null Punkte wert, da komplett am Thema “Energiebedarf bei konstanter Geschwindigkeit“ vorbei. Du könntest genauso die Oberthschen Raketengleichungen auf deiner Steuererklärung herleiten, eine höhere Rückzahlung gibt es dafür trotzdem nicht.

(Kleiner Themenwechsel, Exkurs zu meinem Lieblingsthema bezüglich Laufradmasse: oben hatte ich die starre Kraftübertragung angesprochen. Die ist nur bis Sattel/Lenker starr, der Großteil der insgesamt translatorisch zu beschleunigenden Masse schwabbelt aber irgendwie um ein gedämpftes Knochenskelett herum. Die im Vergleich zum Fleischsack verdammt starren Laufräder können ungleichmäßige Beschleunigungen also viel besser aufnehmen, daher ist es bei unruhiger Fahrt, also insbesondere bergauf, theoretisch sogar vorteilhaft, wenn ein möglichst hoher Anteil der Gesamtmasse als Schwungrad ausgeführt ist, ganz im Gegenteil zum Stadtverkehr)

 

[Gelöschtes Mitglied 37900]

Ich bilde mir sogar ein, daß schwere Laufräder in der Ebene besser sind. (…)Wenn die Dinger 1x richtig in Fahrt sind, dann bleibt das auch so.

Wenn sie in Fahrt sind, ja. Aber der normale Straßenverkehr sorgt dafür, dass dies nicht lange so bleibt….

Du kannst den Effekt ganz einfach testen, indem Du mal ein Laufrad mit Reifen und Schlauch mal richtig in Drehung setzt (in der Hand halten das Rad) und dann versuchst das Teil in irgendeine Richtung zu drehen-da wirst Du nen richtigen Widerstand merken. Wenn Du das Gleiche ohne Reifen und Schlauch machst, wirst Du feststellen, dass der Widerstand merklich kleiner geworden ist.
(…)
Seit Mitte der 90iger ging dann der Trend zu Hochprofilfelgen mit der Atlanta von Campa oder der CXP-30 von Mavic aus Aerodynamischen Gründen. Der Trend wurde mit den Shamallaufrädern von Campa gepusht, die damals auch vom Team Telekom gefahren wurden: O-Ton Olaf Ludwig: "
(…)
Rein rechnerisch stimmt Deine Rechnung, aber vielleicht gibts ja in dem "klassischen" Rechenansatz noch nen gewissen Denkfehler-ich will dem Ganzen ja mal auf den Grund gehen, deshalb hab ich mich ja mal in die Diskussion eingeklinkt.
Mein Denkansatz wäre in etwa folgender: Ich trete mit einer Gewichtskraft, die irgendwie durch mein Körpergewicht limitiert ist auf's Pedal und übertrage über die Kurbelarme ein Drehmoment, mit dem ich die Trägheitskräfte überwinden muß. Soweit so gut, aber ich hab ja keine konstante Krafteinleitung während der Tretbewegung, zumindest bei niedrigen Drehzahlen, die ist dann ja eher punktuell... evtl. liegt da der Vorteil

Freut mich wie blöde, dass mal jemand die gleichen Denkansätze hat.
Immer wieder werden die gleichen Rechenbeispiele heruntergeleiert von Massenträgheitsmoment, Beschleunigungsarbeit etc. blah sülz. Alle diese Rechenbeispiele gehen aber von den gleichen Voraussetzungen aus.
Mir stellt sich allerdings die Frage, wie realitätsnah diese Beispiele sind.

Ein Laufrad wird beim Anfahren nicht gleichförmig beschleunigt, die Energie, die in das System hineingegeben wird, ist nicht konstant. Beim Treten des Pedals wirkt die Kraft nicht über den gesamten Kreis, den das Pedal beschreibt, und ebensowenig ist die Kraft gleichmäßig. Der Fahrer gibt abwechselnd links-rechts Energie in das System, also impulsartig. Und wenn man bedenkt, dass man an reichlich steilen Anstiegen am wenigsten einen „runden Tritt“ hat, sind diese Impulse nicht einmal gleichförmig. Oft genug nicht einmal regelmäßig, wenn man sich ansieht, wie die Geschwindigkeit bei steilen Anstiegen schwankt.

Wie verhält es sich nun mit der Massenträgheit des Laufrades und der Beschleunigung?
Die Hangabtriebskraft verändert sich ja nicht, aber –nehmen wir einmal eine Steigung von 15 Prozent an und eine Geschwindigkeit von 12 km/h – kann man hier von einer effektiven Beschleunigung des Laufrades sprechen?
Oder ist es nicht eher so, dass man mit jedem Tritt die Masse wieder beschleunigen muß, die von der Gewichts/Hangabtriebskraft zwischen den Tritten gebremst wird? (Bei meinen klassischen Rädern ist aufgrund der Kurbeln Stronglight 107 bzw. Campa SR bei einem 41er Kettenblatt Ende, die Trittfrequenz also dementsprechend niedrig…)
Die Masse des Laufrades bzw. einer schweren Felge wird man hier wohl schwerlich als „Schwungmasse“ bezeichnen können, da sie gar nicht erst wirklich „in Schwung“ kommt.
Sie stellt hier vermutlich eher ein stetig bremsendes Moment dar.

Ein weiterer Punkt, den @USC auch schon angeführt hat:
Hält man ein Laufrad mit den Händen an den Achsenden fest und versetzt es in Drehung, kann man eine Seite loslassen, ohne dass es abkippt. Die rotierende Masse hält es aufgrund der Kreiselkraft stabil. Lediglich die Lagerreibung dürfte das seitliche Abdriften verursachen.
Um dieses rotierende Rad aus der Richtung zu bringen (bzw. die Rotationsachse zu verändern), ist eine Kraft/Energie erforderlich. Diese wird umso größer, je größer die Masse wird. Das merkt man deutlich, wenn man Reifen und Schlauch aufzieht oder ein Laufrad mit deutlich schwererer Felge nimmt.

Wenn man bedenkt, dass sich ein Radfahrer im labilen Gleichgewicht befindet und „Schlangenlinien“ fahren MUSS, um aufrecht zu bleiben, und wenn man bedenkt, dass die Laufräder ständig mehr oder weniger stark aus der Laufrichtung gebracht werden, stellt sich mir die Frage, wie groß die „Energieverluste“ sind, die dabei auftreten.
Man sehe sich einmal einen Fahrer an, der steil bergauf „eiert“ oder aber, wie schnell und stark Laufräder aus ihrer Rotationsrichtung gebracht werden, wenn im Sprint sehr hohe Geschwindigkeiten erreicht werden:

Wie groß ist der Energie“verlust“, um die Laufräder so schnell und stark aus der Rotationsrichtung zu bringen?
Wie groß sind die Unterschiede zwischen z.B. 600gr-Felgen und 400gr-Felgen?
All diese Dinge werden bei den rein theoretischen Konstrukten unter den Tisch fallen gelassen.

Absoluter Quatsch, 99% Einbildung.
Motivation ist halt höher, trittst mehr rein. 3-5Km/h ist absolut realitätsfern.

Irgendwie fällt mir dazu gerade ein ironisch gemeinter Satz ein, den ich in einem schlauen Buch gelesen habe:

Wenn Du eine Erfahrung machst, die der Aussage Deines Gurus widerspricht – dann glaube dem Guru und mißtraue Deiner eigenen Erfahrung.

 

[USC]

Wir sind mitlerweile aber in einem kleinen Privatchat zu dem Thema zu der Erkenntnis gelangt, dass das eben keine gleichmäßige Bewegung mit ner konstanten Geschwindigkeit ist, sondern eher ne periodische, also ein ständiger Wechsel zwischen Abbremsen durch den Luftwiderstand (hauptsächlich) und Beschleunigen! Und dann sieht die Sache nämlich etwas anders aus. Da mußt Du dann nämlich über die Zeit integriert genau den Faktor an Arbeit mehr reinstecken um den Dein Laufradsatz ein höheres Trägheitsmoment haben: leichte Alu Felge z.B. Open Pro 440g + 280g Mantel und Schlauch: J=0,15kgm2 Laufradsatz; das selbe nur mit Aero Felgen je 650g: J=0,18kgm2; das selbe mit 290g Schlauchreifen und 360g Schlauchreifenfelge (alles vor 1980 gebaut, gibt's nicht mehr ) J=0,138kgm2 ; das selbe mit 265g Carbonfelge und 195g Schlauchreifen (Vittoria Crono CS 22mm): J=0,1 mit Titanspeichen kann man den Wert noch auf 0,095 drücken und mit Disc Felgen (200g) auf 0,09, aber das sind dann die Dinger, die bei den Tests um die Ohren fliegen, bzw. nicht vernünftig bremsen, wei eben für Disc und nicht für Felgenbremse.
Ich hab die Werte mal hingeschrieben, da kann ja jeder mal mit rumrechnen, die sind soweit sauber ermittelt (die jeweiligen Gewichte der Einzelkomponenten mal Abstand zum Mittelpunkt zum Quadrat und dann aufsummiert).
Das braun unterlegte ist der Wert von meinen alten Laufrädern, der grün unterlegte der von den neuen, den Umstieg von leichten Drahtreifenfelgen auf die ollen Dinger hab ich 2014 gemacht, als ich mal aus Versehen noch mal bei nem Rennen angetreten bin-und der Unterschied war schon deutlich! Den Wert für die Aerofelgen hab ich auch mal aufgeschrieben; die 650g pro Felge dürften aber noch eher zu niedrig angesetzt sein, Der Umstieg auf die neuen Teile war ein Aha-Erlebnis.

Muß halt jeder selbst testen und ausprobieren

Ach noch was: Carbon Aero Felgen, wie z.B. Mavic wiegen auch 460g pro Stück

 

[USC]

Wenn sie in Fahrt sind, ja. Aber der normale Straßenverkehr sorgt dafür, dass dies nicht lange so bleibt….



Freut mich wie blöde, dass mal jemand die gleichen Denkansätze hat.
Immer wieder werden die gleichen Rechenbeispiele heruntergeleiert von Massenträgheitsmoment, Beschleunigungsarbeit etc. blah sülz. Alle diese Rechenbeispiele gehen aber von den gleichen Voraussetzungen aus.
Mir stellt sich allerdings die Frage, wie realitätsnah diese Beispiele sind.

Ein Laufrad wird beim Anfahren nicht gleichförmig beschleunigt, die Energie, die in das System hineingegeben wird, ist nicht konstant. Beim Treten des Pedals wirkt die Kraft nicht über den gesamten Kreis, den das Pedal beschreibt, und ebensowenig ist die Kraft gleichmäßig. Der Fahrer gibt abwechselnd links-rechts Energie in das System, also impulsartig. Und wenn man bedenkt, dass man an reichlich steilen Anstiegen am wenigsten einen „runden Tritt“ hat, sind diese Impulse nicht einmal gleichförmig. Oft genug nicht einmal regelmäßig, wenn man sich ansieht, wie die Geschwindigkeit bei steilen Anstiegen schwankt.

Wie verhält es sich nun mit der Massenträgheit des Laufrades und der Beschleunigung?
Die Hangabtriebskraft verändert sich ja nicht, aber –nehmen wir einmal eine Steigung von 15 Prozent an und eine Geschwindigkeit von 12 km/h – kann man hier von einer effektiven Beschleunigung des Laufrades sprechen?
Oder ist es nicht eher so, dass man mit jedem Tritt die Masse wieder beschleunigen muß, die von der Gewichts/Hangabtriebskraft zwischen den Tritten gebremst wird? (Bei meinen klassischen Rädern ist aufgrund der Kurbeln Stronglight 107 bzw. Campa SR bei einem 41er Kettenblatt Ende, die Trittfrequenz also dementsprechend niedrig…)
Die Masse des Laufrades bzw. einer schweren Felge wird man hier wohl schwerlich als „Schwungmasse“ bezeichnen können, da sie gar nicht erst wirklich „in Schwung“ kommt.
Sie stellt hier vermutlich eher ein stetig bremsendes Moment dar.

Ein weiterer Punkt, den @USC auch schon angeführt hat:
Hält man ein Laufrad mit den Händen an den Achsenden fest und versetzt es in Drehung, kann man eine Seite loslassen, ohne dass es abkippt. Die rotierende Masse hält es aufgrund der Kreiselkraft stabil. Lediglich die Lagerreibung dürfte das seitliche Abdriften verursachen.
Um dieses rotierende Rad aus der Richtung zu bringen (bzw. die Rotationsachse zu verändern), ist eine Kraft/Energie erforderlich. Diese wird umso größer, je größer die Masse wird. Das merkt man deutlich, wenn man Reifen und Schlauch aufzieht oder ein Laufrad mit deutlich schwererer Felge nimmt.

Wenn man bedenkt, dass sich ein Radfahrer im labilen Gleichgewicht befindet und „Schlangenlinien“ fahren MUSS, um aufrecht zu bleiben, und wenn man bedenkt, dass die Laufräder ständig mehr oder weniger stark aus der Laufrichtung gebracht werden, stellt sich mir die Frage, wie groß die „Energieverluste“ sind, die dabei auftreten.
Man sehe sich einmal einen Fahrer an, der steil bergauf „eiert“ oder aber, wie schnell und stark Laufräder aus ihrer Rotationsrichtung gebracht werden, wenn im Sprint sehr hohe Geschwindigkeiten erreicht werden:

Wie groß ist der Energie“verlust“, um die Laufräder so schnell und stark aus der Rotationsrichtung zu bringen?
Wie groß sind die Unterschiede zwischen z.B. 600gr-Felgen und 400gr-Felgen?
All diese Dinge werden bei den rein theoretischen Konstrukten unter den Tisch fallen gelassen.



Irgendwie fällt mir dazu gerade ein ironisch gemeinter Satz ein, den ich in einem schlauen Buch gelesen habe:

Wenn Du eine Erfahrung machst, die der Aussage Deines Gurus widerspricht – dann glaube dem Guru und mißtraue Deiner eigenen Erfahrung.

Genau, Du stehst mit Deinem Guru an der Klippe und der sagt Dir, dass Du da runterspringen kannst, ohne Dir den Hals zu brechen, dann machst Du das auch. Wahrscheinlich glaubst Du auch an die Verbrauchsangaben von Autoherstellern, an die Gewichtsangaben von Fahrradherstellern und an die Unabhängigkeit und den Wahrheitsgehalt von Tour-Tests

P.S. Die Erde ist eine Scheibe, und Sex zum Zwecke des Vergnügens und nicht der Vermehrung ist Sünde, sagt die katholisch Kirche

 

[USC]

Wenn sie in Fahrt sind, ja. Aber der normale Straßenverkehr sorgt dafür, dass dies nicht lange so bleibt….



Freut mich wie blöde, dass mal jemand die gleichen Denkansätze hat.
Immer wieder werden die gleichen Rechenbeispiele heruntergeleiert von Massenträgheitsmoment, Beschleunigungsarbeit etc. blah sülz. Alle diese Rechenbeispiele gehen aber von den gleichen Voraussetzungen aus.
Mir stellt sich allerdings die Frage, wie realitätsnah diese Beispiele sind.

Ein Laufrad wird beim Anfahren nicht gleichförmig beschleunigt, die Energie, die in das System hineingegeben wird, ist nicht konstant. Beim Treten des Pedals wirkt die Kraft nicht über den gesamten Kreis, den das Pedal beschreibt, und ebensowenig ist die Kraft gleichmäßig. Der Fahrer gibt abwechselnd links-rechts Energie in das System, also impulsartig. Und wenn man bedenkt, dass man an reichlich steilen Anstiegen am wenigsten einen „runden Tritt“ hat, sind diese Impulse nicht einmal gleichförmig. Oft genug nicht einmal regelmäßig, wenn man sich ansieht, wie die Geschwindigkeit bei steilen Anstiegen schwankt.

Wie verhält es sich nun mit der Massenträgheit des Laufrades und der Beschleunigung?
Die Hangabtriebskraft verändert sich ja nicht, aber –nehmen wir einmal eine Steigung von 15 Prozent an und eine Geschwindigkeit von 12 km/h – kann man hier von einer effektiven Beschleunigung des Laufrades sprechen?
Oder ist es nicht eher so, dass man mit jedem Tritt die Masse wieder beschleunigen muß, die von der Gewichts/Hangabtriebskraft zwischen den Tritten gebremst wird? (Bei meinen klassischen Rädern ist aufgrund der Kurbeln Stronglight 107 bzw. Campa SR bei einem 41er Kettenblatt Ende, die Trittfrequenz also dementsprechend niedrig…)
Die Masse des Laufrades bzw. einer schweren Felge wird man hier wohl schwerlich als „Schwungmasse“ bezeichnen können, da sie gar nicht erst wirklich „in Schwung“ kommt.
Sie stellt hier vermutlich eher ein stetig bremsendes Moment dar.

Ein weiterer Punkt, den @USC auch schon angeführt hat:
Hält man ein Laufrad mit den Händen an den Achsenden fest und versetzt es in Drehung, kann man eine Seite loslassen, ohne dass es abkippt. Die rotierende Masse hält es aufgrund der Kreiselkraft stabil. Lediglich die Lagerreibung dürfte das seitliche Abdriften verursachen.
Um dieses rotierende Rad aus der Richtung zu bringen (bzw. die Rotationsachse zu verändern), ist eine Kraft/Energie erforderlich. Diese wird umso größer, je größer die Masse wird. Das merkt man deutlich, wenn man Reifen und Schlauch aufzieht oder ein Laufrad mit deutlich schwererer Felge nimmt.

Wenn man bedenkt, dass sich ein Radfahrer im labilen Gleichgewicht befindet und „Schlangenlinien“ fahren MUSS, um aufrecht zu bleiben, und wenn man bedenkt, dass die Laufräder ständig mehr oder weniger stark aus der Laufrichtung gebracht werden, stellt sich mir die Frage, wie groß die „Energieverluste“ sind, die dabei auftreten.
Man sehe sich einmal einen Fahrer an, der steil bergauf „eiert“ oder aber, wie schnell und stark Laufräder aus ihrer Rotationsrichtung gebracht werden, wenn im Sprint sehr hohe Geschwindigkeiten erreicht werden:

Wie groß ist der Energie“verlust“, um die Laufräder so schnell und stark aus der Rotationsrichtung zu bringen?
Wie groß sind die Unterschiede zwischen z.B. 600gr-Felgen und 400gr-Felgen?
All diese Dinge werden bei den rein theoretischen Konstrukten unter den Tisch fallen gelassen.



Irgendwie fällt mir dazu gerade ein ironisch gemeinter Satz ein, den ich in einem schlauen Buch gelesen habe:

Wenn Du eine Erfahrung machst, die der Aussage Deines Gurus widerspricht – dann glaube dem Guru und mißtraue Deiner eigenen Erfahrung.

Sorry, ich hatte die Bemerkung ironisch nicht gelesen und dachte, das wär n neuer blöder Kommentar
So in die Richtung gehen ja mittlerweile die Denkansätze hier auch: Es ist ja überhaupt die Frage, ob die Impulsgleichung überhaupt anwendbar ist, immerhin sind das alles Denkansätze, die vor gut 300 Jahren erarbeitet wurden und aus den Beobachtungen der damaligen Zeit entwickelt wurden; damals gab es noch kein Fahrrad, und ein Pferdefuhrwerk hatte eine Maximalgeschwindigkeit von vielleicht 15km/h.
Der Unterschied zwischen einer 450g und einer 650g Felge ist simpel: Felgengewicht mit dem mittleren Felgenradius multiplizieren, dann hast Du den Anteil des Felgengewichts am Trägheitsmoment. Wenn Du näherungsweise annimmst, dass die schwerere Hochprofilfelge den selben mittleren Felgenradius hat und dafür das Felgengewicht um 10% nach unten korrigierst, kannst Du einfach das Verhältnis bilden und hast nen Prozentsatz, um den das Trägheitsmoment steigt, bzw. sinkt. Um das Gesamtträgheitsmoment zu ermitteln, mußt Du das mit alle Komponenten des Laufrades machen, die addierst Du dann, und dann kriegst Du ne Gesamtträgheit für den Laufradsatz.

Die Gleichung für den Drehimpuls lautet: L=J w L Drehimpuls, J Trägheitsmoment, w Kreisfrequenz

L hängt ja von der Kraft ab, die ich einzuleiten im Stande bin, d.h. mit einer bestimmten Pedalkraft erzeuge ich einen bestimmten Drehimpuls und damit folgt: J1w1=J2w2
Wenn ich also einen Laufradsatz bekannter Trägheit nehme und w1 = 1 setzte, dann kann ich w2 als Prozentwert berechnen . Beispiel: J1=0,18 (AeroFelgeLRS), J2=0,1 (265gCarbonfelge+195gSchlauchreifen)
J1/J2=w2 =0,18/0,1=1,8
Das bedeutet, dass ich mit dem leichteren Laufradsatz mit demselben Drehimpuls eine 1,8 mal höhere Kreisfrequenz erreiche!

Platt formuliert heißt das ich schon 10 Meter gerollt bin, bevor sich so n Zeitfahrungethüm überhaupt zu bewegen beginnt
Jetzt wäre ja noch interessant, ob der aerodynamische Vorteil von 10watt bei 45km/h (die Größenordnung war's wohl in etwa) das mehr an Arbeit kompensiert, das man gegenüber einem superleichten LRS aufwenden muß überhaupt kompensiert, bzw. ob die erreichbare Geschwindigkeit außer durch den Luftwiderstand durch das Trägheitsmoment der Laufräder limitiert ist, und ob dann eventuell aufgrund dieses Umstandes das leichtere Laufrad trotz aerodynamischer Nachteile eine höhere Endgeschwindigkeit erzielt!!!

Ach so, Beweis, dass ich schneller beschleunige als vorher-fiel mir grad ein:
Mein Funktacho springt nach einer Ampelrotphase immer erst an, wenn ich schon zwischen 33 und 35 km/h schnell bin, ist ein Sigma; wer nen Sigma Funk hat kann ja mal testen, bei wieviel sich das Teil einschaltet-am Besten mit ner schönen alten Mavic Scheibe

 

[USC]

Lass Dir bitte Deine Studiengebühren zurückerstatten.
Daß dir der Unsinn nicht peinlich ist.....

Tja vielleicht sollte ich ja irgendwo ins Management oder in die Politik gehen, da wird noch viel größerer Blödsinn gemacht und peinlich ist denen auch nichts; und mir ist überhaupt nichts peinlich, ich hab sogar n Originalbild von mir drin und nicht irgend ne Salami, wo Campagnolo draufsteht-wahrscheinlich ist das so ne 1,99 Wurst, die ne neue Verpackung gekriegt hat und dann im Fanshop für 19,99 verhökert wurde
Einfach sagen: Blödsinn, Unsinn, is ne bequeme Sache, dann am besten noch ein paar Namen reinstreuen, wie Newton und noch n paar Standardschlagwörter wie Impulserhaltungssatz, das ist einfach, ohne sich die Mühe zu machen sowas mal durchzurechnen, oder sich zu fragen, inwieweit die zitierten Gesetze überhaupt anwendbar sind, find ich reichlich dünn!

Und davon, dass 1000 Leute einen unter Umständen falschen Denkansatz ständig wiederholen, von denen vielleicht 10 das Ganze komplett durchdacht, 100 die Gleichung kennen und der Rest sich der Mehrheit anschließt, wird er auch nicht war!

Man soll doch dann bitte nen Gegenentwurf präsentieren, oder sich raushalten und die Diskussion als Zuschauer verfolgen!

 

[usr]

Die Masse des Laufrades bzw. einer schweren Felge wird man hier wohl schwerlich als „Schwungmasse“ bezeichnen können, da sie gar nicht erst wirklich „in Schwung“ kommt.

Doch, genau so ist es: die Rotationsträgheit hilft einem zwischen den Tritten exakt so viel (oder wenig!) wie sie einen während der Tritte gebremst hat. Mit dem Schwung einer identischen Ausgangsgeschwindigkeit käme ein reibungsfreier Schlitten weniger weit einen Berg hinauf als eine rollende Kugel aus Vollmaterial und diese wiederum weniger weit als ein rollender Torus. Warum? Weil man vorher mehr hätte hineinstecken müssen um auf diese Geschwindigkeit zu kommen.

 

[KetteRechts.de]

Schon interessant, wie man sich in der Theorie derart uneins sein kann und sich beharkt.
Als "Fahrer" solcher LR (leicht und schwer) kann ich nur sagen: Verbinde mir die Augen und ich sage dir am Berg nach 500m ob der gerade montierte LR Satz leicht ist oder schwer. Einfach durch das Fahrgefühl und nur das zählt für mich!

 

[Sparkassendirektor]

Genau hier liegt der Unterschied zwischen Esoterik und Phsyik.

 

[Nplus1]

...Newton ist ja schon ne Weile tot, und wer sagt denn hier, dass seine Gesetze alle und in jedem Fall noch gelten? Gewisse Aussagen in der Mechanik widersprechen sich nämlich bisweilen, bzw. die Stellen, an denen es kritisch wird...

Ich sag's mal ganz platt: Ich hatte mal im Studium ne Übungsaufgabe in Physik gerechnet (es ging um Gasgesetze): Man konnte die Aufgabe von zwei Seiten rechnen und hätte auf' selbe Ergebnis kommen müssen, dem war aber nicht so. Ich hab dann irgendwann meinen Prof aufgesucht, weik ich wissen wollte, wo der Fehler war. Es gab aber keinen Fehler, wir haben beide zusammen nach beiden Methoden 3 Stunden vor und rückgerechnet und sind unabhängig voneinander auf die gleichen abweichenden Ergebnisse gekommen-ohne dass er mir nen Denk oder Rechenfehler nachweisen konnte. Der Mann war 30 Jahre im Geschäft...

kannst ja mal die Autofahrer hier in der Gegend befragen, ob's hier n Rennrad gibt, was etwas zügiger als gewönlich unterwegs ist. Ich beschreibs mal so: Ich mach jeden Tag Probefahrten mit E-Bikes meist mit nem 250W Motor von Bosch. Das Fahrgefühl ist identisch, nur riegelt meine Mühle nicht bei 27 ab

Du hast die Wahl, Physik Nobelpreisträger oder Radprofi, oder sogar beides.