In der Glotze wurde unlängst in einem längeren, sich selbst sehr ernst nehmenden Beitrag bewiesen, dass ein schwergewichtiger Radfahrer deutlich schneller einen Berg hinunterrollt als ein leichtgewichtiger, und dass das Gewicht die Rollgeschwindigkeit bestimmt, nicht etwa der Luftwiderstand.
Muß jetzt der gute alte Galileo sich von solchen Glotzenphysikern eines Besseren belehren lassen oder habe ich irgendwas falsch verstanden??
DiStu
Hallo!
Das ist vollkommen richtig und entspricht auch der Alltagserfahrung. Jeder behauptet ja, dass ein schwerer Körper schneller fällt als ein leichter, und man muss erst mühsam lernen, dass „eigentlich“ alle Körper gleich schnell fallen.
Grund: Entscheidend für die Beschleunigung ist das Verhältnis aus beschleunigender Kraft und träger Masse eines Körpers. Wenn ich im luftleeren Raum einen Körper doppelter Masse habe, so erfährt er auch die doppelte Kraft. Die Beschleunigung bleibt damit gleich.
Mit Luftwiderstand sieht es völlig anders aus. Am leichtesten versteht man es mit einem Zahlenbeispiel: Ein magersüchtiger Radfahrer hat eine Masse von 50 kg, ein eher schwergewichtiger Radfahrer bringt 100 kg auf die Waage (jeweils inklusive Fahrrad). Bei einem 10%igen Gefälle erfahren sie eine Hangabtriebskraft von 85 bzw. 170 N. Beide haben annhähernd den gleichen Luftwiderstand von - sagen wir 75 N. Nun erfährt der leichte Radfahrer ein beschleunigende Kraft von (Hangabtriebskraft - Luftwiderstand) = 10 N, der schwere Radfahrer von 95 N. Damit ist die beschleunigende Kraft auf den schweren Radfahrer 9,5mal größer als auf den leichten Radfahrer, obwohl die träge Masse nur doppelt so groß ist! Die Beschleunigung fällt - in diesem Falle - also beim schweren Radfahrer über viermal größer aus.
Michael
Danke bis hierhin!
Ok, es bleibt also dabei: Im Vakuum würden die zwar schlecht Luft kriegen, wären aber gleich schnell (unten) oder?
Der Grund ohne Zahlen ist: Der ähnlich große Luftwiderstand bei beiden wirkt sich bei mehr Masse einfach nicht so stark aus, stimmts?
Der gleiche Grund, aus dem eine Feder eben doch viel später unten ist wenn sie vom schiefen Turm von Pisa fällt als ein Stück Blei, richtig so?
Distu
Was ist mit den Rädern?
Hallo,
Grund: Entscheidend für die Beschleunigung ist das Verhältnis
aus beschleunigender Kraft und träger Masse eines Körpers.
Wenn ich im luftleeren Raum einen Körper doppelter Masse habe,
so erfährt er auch die doppelte Kraft. Die Beschleunigung
bleibt damit gleich.
Da wir hier aber nicht nur lineare Beschleunigung haben, sondern
auch noch die Massenträgheit der Räder, besteht evtl. doch noch
ein Unterschied, auch wenn man die Luftreibung weg lässt.
Dann ist nämlich das Verhältnis Gesamtmasse zu Masse der Räder
beim schweren Fahrer günstiger.
Was meist du dazu.
Gruß Uwi
Stimmt.
Dann ist nämlich das Verhältnis Gesamtmasse zu Masse der Räder
beim schweren Fahrer günstiger.
Was meist du dazu.
Dass Du Recht hast.
Michael
Da wir hier aber nicht nur lineare Beschleunigung haben,
sondern
auch noch die Massenträgheit der Räder, besteht evtl. doch
noch
ein Unterschied, auch wenn man die Luftreibung weg lässt.
Nicht die Masseträgheit, sondern das Trägheitsmoment der Räder macht hier den Unterschied aus.
Hallo,
Nicht die Masseträgheit, sondern das Trägheitsmoment der Räder
macht hier den Unterschied aus.
ja klar, das meine ich.
Obwohl es sicher nicht sehr viel ausmacht, weil die Räder vom
Fahrrad ja recht leicht sind.
Gruß Uwi
Hallo,
Obwohl es sicher nicht sehr viel ausmacht, weil die Räder vom
Fahrrad ja recht leicht sind.
Ja, aber ein prozentual wichtiger Anteil der Radmasse (Reifen) befindet sich am äußeren Radius. Und das ist für die Größe des Massenträgheitsmomentes entscheidend, da der Radius quadratisch eingeht. Deshalb verlegt man bei einem Schwungrad die Masse nach außen.
Ich glaube aber auch nicht, daß die Räder insgesamt eine wesentliche Rolle bei der Betrachtung selbst spielen.
Gruß:
Manni
Impuls owT
owT
Das weiß sogar ich als völliger Laie.