Wie erklärt sich, mit einem Fahrrad erlangt man höhere Geschwindigkeiten bei gleicher Muskelarbeit als beim Laufen. Ich nehme an, die Ausnutzung der Muskelkraft, also der Wirkungsgrad beim Fahrrad ist enorm besser. Wie groß ist es eigentlich? Sind da noch Möglichkeiten diesen Wirkungsgrad noch zu verbessern, sozusagen den Rad neu erfinden, vielleicht den Rad mit einem Theo-Jansen-Mechanismus ersetzen?
Danke, CD
Spontane Idee: (d.h. ohne Garantie)
Beim Fahrrad rollen die Räder, was weniger Reibung erzeugt.
Beim Laufen stößt man sich einfach von der Erde ab.
mfg,
Ché Netzer
Wie erklärt sich, mit einem Fahrrad erlangt man höhere
Geschwindigkeiten bei gleicher Muskelarbeit als beim Laufen.
Sieh einmal hier nach, vielleicht hilft es weiter:
http://books.google.de/books?id=u90In822VuwC&pg=PA28…
und:
http://www.gutefrage.net/frage/unterschiedlicher-ene…
Danke, CD
Bitte
watergolf
Hallo,
Wie erklärt sich, mit einem Fahrrad erlangt man höhere
Geschwindigkeiten bei gleicher Muskelarbeit als beim Laufen.
Zwei Effekte:
a) die Kraft wird beim Fahren effizienter in die passende Richtung umgesetzt. Wie auch beim Rollschuhlaufen, nur noch besser.
b) Übersetzung. Je schneller man die Beine bewegt, desto ineffizienter, weil die Muskelmasse jedesmal mit beschleunigt werden muss.
Gruß
loderunner
Moin, CD,
beim Laufen muss bei jedem Schritt der Körperschwerpunkt angehoben werden.
Gruß Ralf
Ich danke mich bei euch allen für die Antworten. Das mit dem Schwerpunkt ist interessant. Ich habe manche Videos bei Youtube gesehen, und habe beobachtet, der Schwerpunkt ändert sich kaum, und wenn, dann sind es nur wenige 2 oder 3 Zentimeter, die man allerdings nicht mit den Augen erfassen kann. Beim Laufen hebt man die Beine, was zusätzliche Energie verlangt, aber das gleiche geschieht auch beim Radfahren. Vielleicht haben die Tritte im Pedal eine bessere Kraftauswirkung.
Hi,
der Schwerpunkt ändert sich kaum
Du kannst ja leicht ausrechnen, was es kostet, 75 kg im Sekundentakt 3 cm hochzuheben.
Gruß Ralf
Hallo,
Wie erklärt sich, mit einem Fahrrad erlangt man höhere
Geschwindigkeiten bei gleicher Muskelarbeit als beim Laufen.
ist ganz einfach.
Beim Fahrradfahren bleibt die Bewegungsenergie (mehr als beim
Laufen) erhalten.
Beim Laufen bremst jeder Schritt auch wieder ab.
Dies sieht man deutlich im Gegensatz zum Schlittschuhlaufen.
Dort erreicht man eben wegen der geringeren Bremswirkung hohe
Geschwindigkeiten - beim Laufen!
Gruß VIKTOR
Hallo,
du hast ja schon ein paar antworten erhalten. In allen steckt etwas richtiges. Aber richtig komplett fand ich war keine deswegen wollte cih dir nochmal alle effekte die ich kenne sagen udn erklären:
2)Beim Fahrradfahren hast du nur die Rollreibung der reifen, die deutlich niedriger ist als die haftreibung, die dich beim laufen nach jedem schritt bremst. Wenn du dich mit deinem Fahrrad oben auf einen berg stellst reicht die haftreibung in turnschuhen, dass du stehen bleibst, die rollreibung des fahrrades reicht nicht und du rollst runter.
Der Theo Jansen Mechanismus ist wiederrum nicht besonders effektiv, da einigenachteile des laufens dort vorhanden sind, die beim radfahren schon wegfallen. Der schwerpunkt hüpft wieder ein wenig, man hat keine rollreibung usw.
Grundsätzlich an verbesserungsmöglichkeiten hast du ja schon einen super link bekommen, in dem etwas von einem Ovalen antriebsrad erklärt wird. Zur verbesserung musst du dir überlegen, wo die verluste entstehen.
Beim fahrrad sind das:
rollreibung (es geht ja immer ein wenig verloren, deswegen fahren rennräder mit dünnen reifen kraftsparender) Da lässt sich wenig verbessern, weil das auf kosten des grips geht.
die reibungsverluste innerhalb der fahrradmechanik, kraftübertragung an der kette, reibungsverluste an den pedalen, radaufhängungen usw.
luftwiderstand, den könnte man durch aerodynamische schalen um das fahrrad verbessern, oder eben durch bessere positionen wie beim liegefahrrad (da wird es auch wieder bequemer, weil man den rücken anlehnen kann und nicht sitzen muss)
gewicht einsparen, weil alles, was an gewicht bewegt werden muss kraft kostet, das spricht auch gegen die aerodynamischen schalen
eine art kraftspeicher, damit man konstant mit der optimalen belastung und der optimalen geschwindigkeit treten kann. Das wäre aus biomechanischer sicht am effektivsten, weil es für dich einfacher ist mit gleichbleibender leistung zu arbeiten, als mal stark, mal schwach. dazu bräuchte man aber einen extrem effektiven energiespeicher, der die trittbewegung verlustfrei speichern und abgeben kann. Ähnlich wie bei einem elektrofahrrad, aber dabei hat man wieder zu viele verluste durch die umwandlung der energie.
also, das ist alles was mir zu deiner frage einfällt, ich hoffe es hilft dir und wenn du ein super fahrrad gebaut hast lass es mich wissen und schenke mir ein testexemplar 
gruß
simon
Hallo CD,
alle bisherigen Erklärungen lassen unberücksichtigt, dass am Berg ab einem bestimmten Steigungswinkel oder auch ab einer bestimmten Streckenlänge und bei gleicher Streckenführung der Läufer jedem Radfahrer gegenüber überlegen ist. Huch! Wie das?!
Der Grund ist, dass Läufer und Radfahrer unterschiedlich viel Schwerkraft entwickeln. In dem Fall ist ein Fahrrad absolut von Nachteil. Hä.
Gruß mki
Der Grund ist, dass Läufer und Radfahrer unterschiedlich viel
Schwerkraft entwickeln.
Also schwerkraft entwickeln ist schonmal sehr schlecht formuliert im Physik-forum…
und egal wie groß die Steigung ist, der Radfahrer „entwickelt“ immer mehr schwerkraft als der läufer, da das Fahrrad noch zusätzliches gewicht hat.
In dem Fall ist ein Fahrrad absolut
von Nachteil. Hä.
Ja, aber das liegt daran, dass in diesem fall die geringe rollreibung des fahrrades dafür sorgt, dass das fahrrad nach hinten rollen würde. Der läufer hingegen wird durch die höhere haftreibung zwischen seinen „sprüngen“ vorm zurückrutschen bewahrt.
Hallo drambeldier,
bei der Trittfrequenz ist nicht so sehr die Höhe als die Länge des Ausfallschrittes entscheident. Das kostet Körner.
Gruß mki
Hallo,
Ja, aber das liegt daran, dass in diesem fall die geringe
rollreibung des fahrrades dafür sorgt, dass das fahrrad nach
hinten rollen würde.
Deshalb muss der hintere auf einem Tandem am Berg ja auch permanent bremsen.
Könntest Du diesen Punkt evt. nochmal überdenken?
Gruß
loderunner
Ja, aber das liegt daran, dass in diesem fall die geringe
rollreibung des fahrrades dafür sorgt, dass das fahrrad nach
hinten rollen würde.
Deshalb muss der hintere auf einem Tandem am Berg ja auch
permanent bremsen.
Könntest Du diesen Punkt evt. nochmal überdenken?
Hallo Loderunner,
ja, ich kann diesen punkt überdenken und ich komme fast zum selben ergebnis. Eventuell störrt dich die Formulierung mit der geringen rollreibung. Natürlich wäre eine größere Rollreibung beim fahrrad nicht besser, ich erkläre nochmal genauer, was cih meinte:
Die beschleunigung beim joggen ist sozusagen „gepulst“ man steht kurz, dann hüpft man nach vorne, dabei beschleunigt man einmal kurz und dann wird man in der luft langsam langsamer und landet. Beim landen bremst man komplett ab und es beginnt der nächste schritt. Während man nicht hüpft hindert einen die reibung der fußsohle auf dem Boden daran den Berg runterzurutschen. Man kann am berg stehen, ohne dass man Energie aufwenden muss. (natürlich nicht komplett ohne energie, aber eben mit demgleichen energieaufwand wie bergab oder auf gerader fläche.) Das meinte cih mit der geringeren rollreibung. Beim bergauf Joggen ist die höhere Haftreibung nicht schlecht. So war das gemeint.
Auf dem Fahrrad bewegt man sich gleichmäßig. Also wird während der gesamten Bewegung durch die Kraft gebremst, mit der einen die schwerkraft wieder bergab zieht. Natürlich muss man die Rollreibung beim bergauffahren zusätzlich überwinden, wenn also der hintere auf dem tandem bremst wird es noch schwerer 
Aber als unterschied zum joggen muss man auf dem fahrrad aktiv gegen die pedale halten, wenn man bergauf/bergab stehenbleiben will.
ich hoffe es sit jetzt klar, was ich gemeint habe
gruß
simon
Hallo,
da kannst Du reden wie Du willst, das:
Ja, aber das liegt daran, dass in diesem fall die geringe
rollreibung des fahrrades dafür sorgt, dass das fahrrad nach
hinten rollen würde.
ist schlicht Unsinn. Mit der angeblich zu geringen Rollreibung hat das ganze genau gar nichts zu tun.
Btw., Deine neue Erklärung war auch nicht viel besser. Es fehlte die Logik, tut mir leid.
Gruß
loderunner
Moin, mki,
bei der Trittfrequenz ist nicht so sehr die Höhe als die Länge
des Ausfallschrittes entscheident.
die Frequenz ist mir eher wurscht, das soll jeder selber in die Formel einstellen, wie schnell er läuft. Die Schrittweite geht nur indirekt ein, weil von ihr die Auslenkung des Schwerpunktes in der Senkrechten abhängt.
Gruß Ralf
Hallo,
da kannst Du reden wie Du willst, das:Ja, aber das liegt daran, dass in diesem fall die geringe
rollreibung des fahrrades dafür sorgt, dass das fahrrad nach
hinten rollen würde.ist schlicht Unsinn. Mit der angeblich zu geringen Rollreibung
hat das ganze genau gar nichts zu tun.
wenn es unsinn ist, dann lebe ich in einer seltsamen gegend. Denn hier passieren sonderbare dinge. Runde dinge rollen bergab! Aber menschen können am Berg stehen ohne zu rutschen.
Neulich wurde beobachtet, wie ein nach unten rollendes fahrrad mit hilfe einer sogenannten „bremse“ mitten auf dem Berg zum stehen kam und nicht mehr weiterrollte. Sehr sonderbar. Eventuell kommt irgendwann mal ein großer Gelehrter in unsere Gegend, der den Effekt untersuchen kann, der offenbar nur hier auftritt.
Btw., Deine neue Erklärung war auch nicht viel besser. Es
fehlte die Logik, tut mir leid.
mir tut es leid.
Hallo,
wenn es unsinn ist, dann lebe ich in einer seltsamen gegend.
Eher nicht. Das ändert nichts daran, dass Deine Erklärung falsch ist.
Denn hier passieren sonderbare dinge. Runde dinge rollen
bergab! Aber menschen können am Berg stehen ohne zu rutschen.
Und? Was machen Autos? Na? Handbremse ist das Stichwort. Man bremst, wenn man muss, man bremst nicht, wenn es nicht nötig ist. Wo genau ist dabei der Verlust an Bewegungskraft?
Vielleicht versuchst Du es doch mal mit Vektorrechnung.
Gruß
loderunner
Hallo Simon.
da kannst Du reden wie Du willst, das:
Ja, aber das liegt daran, dass in diesem fall die geringe
rollreibung des fahrrades dafür sorgt, dass das fahrrad nach
hinten rollen würde.ist schlicht Unsinn.
wenn es unsinn ist, dann lebe ich in einer seltsamen gegend…
nö, auf der Erde - und da mußt Du bergauf eben die Erdbeschleunigung
mit kompensieren, wenn Du Dich fortbewegen willst - willst Du doch ?
Durch „bremsen“ besser (schneller !!) fortbewegen geht wohl nicht, bestenfalls stehen.
Denn hier passieren sonderbare dinge.
Ja, hier am Brett - mit sonderbarer Logik.
Gruß VIKTOR