Physik?
Mit einem Fahrrad fährt es sich auf einer asphaltierten Straße viel leichter als auf einem Feldweg mit lockerem Sand , Wie ist das physikalisch zu erklären ?
6 Antworten
Auf Asphalt sinkt das Rad nicht ein. Man muss im Prinzip nur die Verluste durch treten ausgleichen, die durch die Walkarbeit im Reifen enstehen sowie durch die Haftung des Reifens am Aspahlt.
Wenn man auf Sand fährt, sinkt das Rad stark ein und vor dem Auflagepunkt des Reifens bildet sich ein kleiner Hügel aus Sand, den man sozusagen ständig hochfahren muss. Dabei wird der Sand zur Seite gedrückt und erzeugt eine sehr starke Reibung zwischen den Sandkörnern. Diese führt zu einer hohen Verlustleistung, die man durch zusätzliches Trampeln ausgleichen muss.
Merke:Jede Verformung oder Materialverdrängung am Rad bringt Verluste und kostet Antriebsenergie.
Merke:Die Eisenbahn ist das beste Transportmittel auf dem Lande.
Warum ?
1) Die Stahlräder laufen auf der Stahlschiene und die Materialverformung ist da seh gering
2) So ein Zug ist ziemlich lang-Wagen hinter Wagen-und deshalb tritt die frontale Luftwiderstand nur vorne bei der Lok einmal auf.
Bei deinem Fahrrad.
Auf der Straße sind die Verformungen an der Lauffläche relativ gering.
Der Boden unter dem Rad gibt nicht nach und verformt sich also auch nicht.
Wenn nun noch der Reifen einen hohen Luftdruck aufweisst,dann verformt sich dieser auch nur wenig.
Ist der Untergrund Sand,dann sieht man so ja schon,dass das Rad einsackt und auch Material verdrängt wird und/oder verdichtet wird und dazu ist Energie notwendig.
Es geht für den Vortrieb Energie verloren, um den Sand zu verdrängen.
Ähnliches kannst du beobachten, wenn du durch knietiefes Wasser gehst.
Mehr Kontaktfläche zwischen Reifen und Untergrund = Mehr Reibung
Höhere Reibung