Liebe/-r Experte/-in,
Ich soll wie schon gesagt ein Experiment am Fahrrad für meine Physikfacharbeit machen, ich habe als Thema Kraftübertragung am Fahrrad durch die Schaltung.
Als 1. Experiment habe ich mir zur Entfaltung überlegt, eine Umdrehung an der Kurbel und dann zu messen, wie weit sich das Rad dreht, jetzt muss ich nur irgendwie die Kraft messen, die ich dabei aufbringe, und die dann am Hinterreifen ankommt. Kraftmesser stehen mir wohl zur Verfügung, ich hab aber keine Idee, wie ich das Experiment sinnvoll ausführe. Ich hoffe ihr könnt mir helfen.
Hallo Angebaer,
Dein erster Experimentvorschlag klingt schon sehr gut und damit sollte es recht einfach sein, die Entfaltung zu messen. Für die Kraftmessung würde ich Dir allerdings kein Experiment in „voller Fahrt“ sondern eher ein statisches Experiment empfehlen:
Wenn ich das Thema richtig interpretiere, ist die erste wichtige Frage „Welche Kraft kommt am Reifen an, wenn ich mit einer bestimmten Kraft aufs Pedal drücke“.
Das Grundthema sind also die Hebelgesetze (oder allgemeiner das Drehmoment). Wenn Du Dir verschiedene Massen besorgen kannst, könntest Du eine an die Kurbel (Kurbel natürlich schön wagerecht stellen) und eine hinten auf mittlerer Höhe an den Reifen hängen. Dann kannst Du für jede Einstellung der Schaltung die Massenkombinationen aufschreiben, bei denen das Rad sich nicht dreht, also das ganze im Gleichgewicht ist. Oder, wenn Du nur eine Masse hast: Hänge sie an die Kurbel und gucke mit dem Kraftmesser wie stark Du am Reifen ziehen musst, um ihn in Position zu halten (natürlich wieder tangential).
Jetzt brauchst Du noch eine Formel, die Du mit Deinen experimentellen Ergebnissen überprüfen kannst. Dazu schreibt man am besten mit Hilfe der Hebelgesetze den Zusammenhang zwischen den beiden Kräften an Kurbel und Rad. In der Formel stehen dann die Länge der Kurbel, der Radius des vorderen Kettenblatts, des hinteren und der Radius des Rades.
Länge der Kurbel und Radius des Rades sind einfach auszumessen. Die Radien der Kettenblätter könntest Du auch ausmessen, aber vielleicht ist das Zahnkranzpaket hinten etwas eng. Da ist es vielleicht einfacher, sie ausrechnen. Denn das praktische an der Kette ist ja, dass sie in die Verzahnungen sowohl vorne als auch hinten reinpassen muss. Die Verzahnungsdichte (Anzahl der Zähne durch Umfang des Blattes) ist also gleich auf allen Blättern. Wenn Du nur einen Radius kennst, kannst Du dank der Anzahl der Zähne auf den Radius der anderen Blätter schließen.
Am Ende kannst Du Deine experimentellen Ergebnisse mit der Formel vergleichen und erklären, warum Citybikes mit kleinen Rädern schlecht fürs Gebirge sind 
Damit ist quasi der Grundaufbau einer quasi-wissenschaftlichen Arbeit erfüllt (Formel, Überprüfung durch Experiment, Anwendung oder Ausblick)
Vielleicht hast Du aber noch Lust, etwas weiter zu gehen. Dann könntest Du Dir zum Beispiel die geleistete Arbeit angucken. Die Energie, die in die Kurbel beim Treten gesteckt wird (Kraft in die Kurbel*Umdrehung), muss natürlich genau die Energie sein, mit der das Rad sich nach vorne bewegt(Kraft*zurückgelegter Strecke). Da kannst Du dann auch wieder die gemessene Entfaltung einsetzen.
So, das sind nur ein paar Vorschläge, ich hoffe, ich konnte Dir bei der Suche nach Inspiration ein bisschen behilflich sein.
Du kannst mir natürlich Rückfragen stellen und ich würde mich auch freuen, zu erfahren, wofür Du Dich am Ende entschlossen hat.
Viele Grüße,
Elenya
Vielen, vielen Dank, das hilft mir wirklich schon sehr weiter! 
Hallo,
verwenden Sie einen Kraftmesser um das Pedal entlang der Kreisbewegung zu ziehen. Mit dem anderen Kraftmesser halten Sie das Hinterrad an einer Speiche möglichst dicht an der Lauffläche fest.
Die beiden gemessenen Kräfte verhalten sich immer proportional zueinander.
Grüße,
Volker Lotze