Wie kann man berechnen mit welcher Kraft bei einem fahrrad auf die Straße gewirkt wird?
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2 Antworten
Du hast unterschiedliche Kräfte, die bei einem Fahrrad auf die Straße wirken. Hauptsächlich hast du die Gewichtskraft vom Rad und die Reibungskraft, die direkt auf die Straße wirken. Auf das Fahrrad wirken die Gravitationskraft und eventuell die Hangabtriebskraft.
Die entsprechenden Formeln stehen in dem Tafelwerk.
Du erklärst das Pedal zum Hebel. Die Gewichtskraft des Fahrers ist die antreibende Kraft (wenn er im Stehen fährt). Mit den Ritzeln kannst du die Übersetzung der Zahnräder ausrechnen. Der Radius des Hinterrads wäre ein weiterer Hebel.
Mit dem Drehmoment (Kraft mal Hebelarm) kannst du dann die Kraft, die auf die Straße wirkt, ausrechnen.
Der Radfahrer muss mit der Antriebskraft die Hangabtriebskraft (in einer Schräge) und die Reibungskraft überwinden, um das Rad zu bewegen. Die Differenz aus der Antriebskraft und den Kräften, die das Fortkommen hindern, ist die beschleunigende Kraft.
Ich beschreibe mal die Aufgabe : person X wiegt 80 kg und steht mit dem gesamten gewicht auf einem pedal . Das pedal hat die Länge 18 cm zur drehachse . Das große kettenblatt :r ( Radius )=905 cm ,das kleine kettenblatt = 6 cm große kettenritze =r= 7 cm Kleine kettenritze =r= 2 cm reifen = r= 35 cm kannst du mir jetzt helfen `?
Auf die Pedalachse wirkt ein Drehmoment von 141,22 N · m
M = 80 kg · g · 18 cm
M = 141,22 N · m
Du hast es offenbar mit einer Kettenschaltung zu tun. Die Kettenblätter sind wohl am Tretlager, die Ritzel am Hinterrad. Ich rechne es für die Paarung 9,5 cm zu 7 cm vor:
Das Verhältsnis der Zahnräder (Übersetzung):
(9,5 cm) / (7 cm) = 1,36
Das heißt, die Hinterradachse hat eine höhere Laufgeschwindigkeit als die Pedalachse, das Moment wird also kleiner:
M / 1,36 = 103,83 N · m
Jetzt müssen wir dieses Moment nur noch wieder in die Kraft umwandeln, mithilfe des Hinterraddurchmessers:
103,83 N · m / ( 35 cm) = 296,67 N
Das ist das Ergebnis. Ich hoffe, meine Berechnungen stimmen. Die restlichen Zahnräder machst du alleine.
80 kg · g · 18 cm was ist g nur noch eine kleine Frage ? :_)
g ist die Fallbeschleunigung, auch Ortsfaktor genannt. Sie ist abhängig von der Position auf der Erdkugel. Hierzulande gilt etwa:
g = 9,81 m / s²
das ganze ist ein physikalisches fleissspiel...
das gewicht des fahhradfahrers mal der kurbellänge ergibt das drehmonoment das beim wiegetritt auf die pedale wirkt. in der übersetzung über die kette (einfach die zahnzahl der ritzel nehmen (einfacher dreisatz) kannst du das drehmoment ausrechnen das aufs hinterrad wirkt. das teilst du durch den radius des hinterrades, und shon hast du die vortriebskraft.
beachte bitte, dass du beim rechnen mit SI einheiten arbeitest. also in deinem fall Meter und Newton. dafür musst du das fahrergewicht umrechnen 1 KG = 9,81 Newton...
lg, anna
Ich beschreibe mal die Aufgabe : person X wiegt 80 kg und steht mit dem gesamten gewicht auf einem pedal . Das pedal hat die Länge 18 cm zur drehachse . Das große kettenblatt :r ( Radius )=905 cm ,das kleine kettenblatt = 6 cm große kettenritze =r= 7 cm Kleine kettenritze =r= 2 cm reifen = r= 35 cm kannst du mir jetzt helfen `? Bitte anhand der Zahlen ?
Ja aber welche Kraft wirkt auf die Straße und wie kann ich das ausrrechnen wenn ich:masse der person, länge des pedals zur drehachse , das große kettenblatt , das kleine kettenblatt , große kettenritze, kleine kettenritze, r vom reifen habe ! ??ß