fahrrad schwerer zu kurbeln beim hohen gang aber warum?

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Bei niedrigem Gang kann es sein dass bei jeder Umdrehung der Tretkurbel auch das Hinterrad eine Umdrehung macht oder sogar weniger. Bei hohem Gang dreht sich das Hinterrad nmehrmals um die eigene Achse wenn vorne einmal gekurbelt wird. zB: Vorne 42 Zähne und hinten 28 Zähne dann ergibt die Division 42/28= 1,5, also einmal vorne treten gibt 1,5 Umdrehungen hinten beim Rad. Hast aber vorne die große Scheibe mit 54 Zähnen und hinten ein Ritzel mit 11 Zähnen ergibt das pro Umdrehung vorne ( 54/11=4,9 ) also beinahe 5 Umdrehungen hinten. Multipliziert man die Übersetzung mit dem Radumfang dann ergibt das die sogenannte Entfaltung. bei 28" Rädern ist der Umfang Zollcm pro Zoll mal Pi und je nach Reifenwulst ergibt das ca 2,3m. Entfaltungt bei diesen Beispielen ist also 2,3+1,5= 3,45 Meter je Kurbelumdrehung in dem einen Fall und 2,34,9=11,27 m im anderen Fall. Oder anders gesagt: fährst du mit dem niedrigen Gang 10kmh dann sind es im hohen 10/1,5*4,9= 32,7kmh. Entspricht 3,2 facher Geschwindigkeit, braucht aber auch 3,2 fache Krtaft wenn man den steigenden Luftwiderstand nicht berücksichtigt. Mit allen Geschwindigkeitsbedingeten Änderung brauchst aber sicher zumindest die 8fache Kraft da der Widerstand quadratisch stegt

Hast Du schon mal etwas vom Hebelgesetz gehört? Je weniger Weg man hat, um etwas zu bewegen, je mehr Kraft muss man aufbringen. Dieses Prinzip ist schon seit Archimedes bekannt, welcher gesagt haben soll: "Gebt mir einen festen Punkt im All und ich werde die Welt aus den Angeln heben." (Mit anderen Worten, je mehr Bewegungsweg man am Hebel hat, je weniger Kraft benötigt man.)

Bei einem Getriebe, sei es ein Kettengetriebe (wie am Fahrrad) oder ein Zahnkranzgetriebe wie beim Auto, Motorrad und so weiter verhält es sich ebenso, je mehr am krafteinwirkenden Element an Weg zurück gelegt werden muss, je weniger Kraft muss auf dieser Seite einwirken.

Soll heißen: Im einfachsten Gang, musst Du zwar mehr strampeln, um voranzukommen, aber Du brauchst verhältnismäßig weniger Kraft - das ist nützlich, um beispielsweise einen Berg hochzufahren. Im schwersten Gang musst Du weniger oft in die Pedale treten, dafür aber mir mehr Kraft pro Pedaltritt, was vorteilhaft für hohe Geschwindigkeiten besonders auf eine ebenen Fläche oder Gefälle ist. Wenn man optimal schaltet ist es bei allen Fahrzeugen gleich: Man kann das beste aus Drehzahl und Kraft herausholen.

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