Je schneller desto stabiler ist das Fahrverhalten... (Fahrrad, Motorrad etc.)
Wenn ich mit dem Fahrrad oder mit einem Motorrad an Geschwindigkeit zunehme, dann stabilisiert sich das Fahrzeug.
Jetzt zu meiner Frage:
Muss man sich für diesen Effekt fortbewegen?
Oder liegt es an der Rotation der Reifen das sich das Fahrzeug stabilisiert?
Also muss man sich um diesen Effekt zu erreichen fortbewegen oder nicht?
Danke für eure Antworten :)!!!
9 Antworten
Der Effekt ergibt sich durch die Kreiselkräfte (Stichwort Präzession) und beruht auf dem Prinzip der Erhaltung des Drehmoments. Man kann sogar ein schnell rotierendes Speichenrad nur an einer Seite der Achse aufhängen, ohne dass dieses dann umkippt. Bei Schiffen werden Gyroskope (rotierende Kreisel) zur Lagestabilisierung eingesetzt und auch der Kreiselkompass funkioniert in etwa nach diesem Prinzip.
Wenn Du dir einmal vorstellst, ein Rad auf einen Anhänger zu stellen und dann den Anhänger zu bewegen, so würde das Rad umfallen, egal mit welcher Geschwindigkeit Du beides bewegst. Lässt Du das Rad dagegen auf einem Laufband fahren, so bleibt es senkrecht, selbst wenn Du Dich keinen Zentimeter von der Stelle bewegst.
Ich würde es allgemein Resonanzfrequenz nennen. Und so gibt es auch bei 350 km/h eine weitere kritische Geschwindigkeit, wo sich was aufschaukelt. Ab 380 km/h wird es dann wieder stabiler (Rekordrennen auf Salzsee).
Das Fahrrad stabilisiert sich dadurch,daß Du dich ständig von einer Luftsäule zur nächsten fortbewegst. So wie ein Flugzeug fliegt indem die Tragfläche schneller weitergleitet als die Luft braucht um unter ihr zurückzuweichen. Es ist eine Sache der Masseträgheit der Luft. Ein Motorradläuft ab ca 30 Km stabil. Beim Fahrrad kenne ich den Wert nicht,liegt aber niedriger.
Das mit dem Flugzeug haut nicht ganz hin...
Aber der Rest war informativ!
Danke für deine Antwort :)
Habe selten so gelacht wie bei dieser Antwort. War das nun völliges Unwissen? Oder war das Absicht und Ironie?
tippe auf unwissenheit- in jeder fahrschule lernst du was über die kreiselkräfte beim moppedfahren- und die scheint der chelidonius betreffs moppedlappen nicht besucht zu haben...
Es gibt eigentlich zwei Effekte. Zum einen den hier schon beschreibenen Kreiseleffekt der Räder. Der ist aber von der Geschwindigkeit gegenüber dem Bezug Fahrbahn unabhängig. Funtioniert also auch auf einem Rollenstand (siehe Radfahrer bei der Erwärmung).
Wenn du jetzt aber eine Geschwindigkeit gegenüber einer Fahrbahn hast so wirkt zusätzlich noch das Massenträgheitsmoment. Eine Masse die in Bewegung ist wird schwerer abzulenken sein je schneller sie ist. Das wird deutlich wenn man z.B. mit einem Crossmotorrrad über einen Feldweg fährt. Ist man das langsam so haut es einen ganz schön hin und her. Bei schneller Fahrt (vorausgesetzt eine gute Federung) werden die Bewegungen geringer. Nur so ist es den Motorradfahrern bei der Rally Dakar z.B. möglich derartige Geschwindigkeiten im Gelände zu erreichen.
Rotation der Räder (Kreiselkräfte), dazu sorgt der Lenkkopfwinkel dafür, dass bei einem Kippen des Fahrzeugs automatisch (freihändig) eine ausgleichende Lenkbewegung stattfindet.
Steilwandfahrer auf dem Rummel zeigen gerne vorher ihr Können (freihändig fahren und so) auf einem normalen, nicht fixierten Motorrad, dessen Räder auf jeweils zwei (breiten) Rollen laufen, also ortsfest mit drehenden Rädern. Dies widerlegt sowohl die Annahme von notwendiger Fortbewegung als auch von Fahrtwind.
Das funktioniert auch bei konstanter (oder abnehmender) Geschwindigkeit.
In der Praxis stimmt dies Aussage nicht unbedingt. Sicher wird das Fahrzeug mit zunehmender Geschwindigkeit erst mal stabiler, verglichen mit dem Stand oder Schrittgeschwindigkeit.
Allerdings sorgen in der Praxis einige Fakten dafür, das die Stabilität nicht immer zunimmt.
Die Größe des Vorderrades ist für bessere Stabilität verantwortlich. Der Lenkkopfwinkel darf nicht zu steil sein. Verschlissene oder falsch eingestellte Federungen sind mit Sicherheit nicht positiv für die Stabilität.
Der Knackpunkt ist hauptsächlich die Vordergabel, die ja schliesslich ein bewegbares Teil ist. Es gibt Lenkungsdämpfer um für besssere Stabilität zu sorgen.
Man kann eigentlich nur sagen, dass deine Aussage stimmt, wenn das Motorrad oder Fahrad keine bewegliche Vordergabel hätte - also nicht lenkbar wäre.
Ja, das ist Physik, aber das hier ist auch Physik :
Lenkerflattern (engl. Shimmy) ist ein Phänomen bei Zweirädern. In einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich (in der Regel zwischen 60 und 80 km/h) fällt die Raddrehzahl mit der Eigenfrequenz des Lenksystems zusammen, und Vorderrad samt Gabel und Lenker schwingen mit etwa zehn Ausschlägen pro Sekunde um die Lenkachse.
Diese Schwingungen können sich selbst verstärken bzw. aufschaukeln und führen dann dazu, dass der Lenker - so er nicht festgehalten wird - in einem Teilbereich des Lenkanschlages hin und her pendelt.
Quelle: http://motorrad.wikia.com/wiki/Lenkerflattern