Auf Laufband Roller oder Fahrrad fahren möglich?!
Hallo, ich habe gerade ein Bild im Internet gesehen wo ein Mann mit einem Motorroller auf einem Laufband fährt. Zumindest sieht es so aus. Jetzt frage ich mich ob das physikalisch überhaupt möglich ist.
Könnte man mit einem Motorroller oder einem Fahrrad auf einem großen Laufband fahren, also auch das Gleichgewicht halten oder braucht man dazu auch die Beschleunigung des Körpers und des Fahrzeuges ?!
Ich bin einfach so am Rätseln.
11 Antworten
Gleichgewicht halten wird schwierig, da man bei einer normalen Fahrt mit Roller oder Fahrrad durch die Fortbewegung links und rechts die Luft gewissermaßen als "Stütze" hat, Da man sich auf dem Laufband nicht wirklich fortbewegt, also seine Position nicht ändert hat man diese Stütze nicht.
Und das ist ebenfalls falsch. Es hat einen regelungstechnischen Hintergrund.
Regelungstechnik ist ein Teil der Automatisierungstechnik... das hat absolut gar nichts mit Fahrradfahren zu tun...
Das hat 100% etwas mit Radfahren zutun.
Die Führungsgröße ist der Kippwinkel. Je größer der Kippwinkel wird umso mehr regelt der Körper durch Schwerpunktsverlagerung entgegen. Genügt die Schwerpunktsverlagerung nicht, kommt eine weitere Regelgröße (die Massenträgheitskraft) hinzu. Diese wird durch Fahrrichtungsänderung hervorgerufen und ist auch der Effekt, der dem Umkippen entgegenwirkt.
Das kann man auch nochmal im Artikel den ich weiter oben postete nachlesen.
Überzeugt dich das?
Aber ich muss zugeben das es immer wieder amüsant ist zu sehen wie Menschen glauben, dass das Studium und die Realität zwei getrennte Dinge sind.
Jeden Tag erlebst du ausschließlich REGELUNGSTECHNIK.
Die Fuzzy-Logic z.B. wurde sogar von menschlichem Verhalten abgeleitet. Der Scheißhausspülkasten ist ein 2-Punkt-Regler. Deine Heizung ein P-Regler. Der Tempomat eines Autos ein PI-Regler.
Zitat: "Regelungstechnik ist ein Teil der Automatisierungstechnik... das hat absolut gar nichts mit Fahrradfahren zu tun..."
Wir Menschen sind komplizierte endliche Automaten.
Grüße!
Natürlich geht das. Es kommt lediglich auf die Geschwindigkeit des Fahrers relativ zum Band an. Wie schnell das für einen Außenstehenden ist, ist unerheblich. Aber so, wie man mit dem Rad nur schwer im Stand das Gleichgewicht halten kann (ohne Fuß auf der Straße), so ist es auch auf dem Band nicht möglich. Wenn man aber fährt, klappt es.
Bist du dir da sicher?
Ich habe mir nun einige Videos dazu angesehen und ja auf den ersten Blick scheint es zu klappen. Allerdings waren da auch einige Videos dabei wo mit den Fahrrädern stehengeblieben wurde und die Menschen sind weiterhin darauf "gesessen" ohne umzufallen und haben genauso rumgewackelt als würden sie fahren. Daraus schliesse ich, dass es genausogut sein könnte, dass man sehrwohl das Gleichgewicht halten muss um nicht zu kippen und dass das fahren ansich das Rad nicht stabilisiert.
Denk mal nach was passiert wenn du Rad fährst und einer hebt dein Rad hoch. Sofort ist das Gleichgewicht weg obwohl sich deine Räder ja noch drehen!!
Ich plädiere für NEIN!
Ruht das Fahrrad gegenüber seiner Umgebung können die Trägheitskräfte welche durch Richtungsänderung auf das Rad wirken, keine Anwendung finden.
(Unmöglichkeit der Galileitransformation für beschleunigte Bezugssysteme).
Folglich bliebe nur noch die Drehimpulserhaltung. Ich denke aber Die wird viel zu klein sein um nicht umzukippen. Wer geübt genug ist, wird sicher nicht umkippen.
Wer jetzt denkt dass IMMER die Drehimpulserhaltung für die Stabilität verantwortlich ist, liegt zusammen mit vermutlich 90% der Physikbuchautoren FALSCH.
Ich habe weiter unten einen Link dazu gepostet! Es ist unter einigen Physikern schon länger bekannt dass die Drehimpulserhaltung zu klein ist.
Noch ein kleiner Kommentar:
Wenn das Laufband breit genug ist und man zyklisch darauf lenken kann, wäre die Stabilisation jedoch schon möglich! Die Transformation der Systeme, jedoch weiterhin galileiinvariant.
Deine Antwort überzeugt mich persönlich am meisten. DH!
Hallo! Ich hätte jetzt gerne geantwortet dass es geht, weil das Bezugssystem für den Fahrer nicht der Raum, sondern das Laufband ist. Aber die Antwort von LTISysteme hört sich so fachlich an, dass mir Zweifel kommen. Tschüss.
Hallo ja, das ist das Bezugssystem-Problem. Das Bezugssystem des Fahrrades ohne Laufband war nämlich schon vorher nie unbeschleunigt. Denn die Beschleunigungskräfte sind ja gerade ursächlich dafür, dass man nicht umkippt. Deshalb ist die Transformation auch nicht Galilei-invariant. Das Bezuggsystem des Rades unterliegt eben Scheinkräften.
Ich hab das am Anfang auch nicht gesehen, manchmal muss man zweimal hinschauen.
Grüße!
Das funktioniert. Das Gleichgewicht wird bei allen Zweirädern durch das Phänomen der Präzession aufrecht erhalten. Kurz gesagt: Die Räder möchten ihren Drehimpuls beibehalten. Deshalb kippst du nicht um, solange die Räder sich (schnell genug) drehen. Die Geschwindigkeit des Fahrrads an sich spielt dabei keine Rolle.
Man kann rechnerisch beweisen dass der Drehimpuls der Räder keinen nennenswerten Einfluss auf die Stabilität hat.
Die Rechnung möchte ich sehen.
Einfaches Beispiel, warum das so ist: Je schneller du fährst, desto stabiler bist du auch auf dem Fahrrad. Wenn du hingegen stehst, kippst du um. Genauso funktioniert auch der ganz normale Kreisel. Wenn er langsam wird kippt er um. Nennt sich Gyroskopischer Effekt.
Da irrst du und gefühlte 1000 andere Physikbuchautoren dich leider.
Der Effekt ist viel zu klein, um nennenswerte Auswirkungen zu haben. Um es rechnen zu können müsste ich mich erst wieder in das Thema reinfuchsen. Habe gerade nicht die Zeit dazu! Aber ich kann dir gerne einen Link schicken!
http://www.pro-physik.de/details/news/prophy13935news/news.html?laid=13935
Mfg. LTISysteme
Ich denke das liegt an der Bewegung des Rades und des Fahrers ansich und nicht nur an der Drehung der Räder.
Naja es liegt eigentlich fast garnicht an der Impulserhaltung. Tatsächlich, lenkst du nach links wenn das Rad droht nach links zu kippen. Durch die Massenträgheit entsteht eine virtuelle Drehachse um den Massenschwerpunkt. Dadurch dass das Vorderrad durch die Reibungskraft dem neuen Weg folgen muss, übt Dieser ein Drehmoment auf die virtuelle Achse aus und richtet das Rad wieder auf.
Mit dem Fahrer zusammen, kommen diese Aufrichtungskraft UND die Schwerpunktsverlagerung verursacht durch den Fahrer zusammen.
"Tatsächlich, lenkst du nach links wenn das Rad droht nach links zu kippen."
Ja!! Das geht praktisch automatisch.
Geht mal auf nen Rummel. Dort gibts öfter mal so Fahrräder wo die Lenkstange verkehrtrum lenkt. Also für rechts fahren muss man links lenken und andersrum.
Es war mir nach Dutzenden Anläufen nicht möglich mehr als ein paar Meter damit zu fahren. Eben weil man automatisch dahin lenkt wo sich das Rad hinbewegt und sich damit ausgleicht. Bei so nem verkehrten Rad fällt man damit aber nur hin. ;-)
LTISysteme, du bist n weiser Mensch ;-)
Bekommst einen Daumen hoch von mir.
Das ist falsch. Die Geschwindigkeit ist egal. Wichtig ist nur die Raddrehung. Die verhindet durch das Phänomen der Präzession ein umkippen.