Bikegewicht versus Fahrergewicht?

donpedro

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Peter
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Hallo!

Welche Rolle spielt es eigentlich wie das Gesamtgewicht (Bike + Fahrer + Gepäck) verteilt sind?

Es muss doch das selbe sein, ob ich ein Bike fahre, das zwar 2 kg weniger wiegt, ich aber einen 2 kg schweren Rucksack trage.

Das nächste mal fahre ich ein 2 kg schwereres Rad, trage aber dafür keinen Rucksack.

Im Grunde genommen muss ich beide Male das selbe Gesamtgewicht auf die Straße bringen bzw. den Berg hinaufbewegen.

Mir konnte das noch niemand für mich nachvollziehbar erklären.

Wenn hier ein Unterschied besteht, wo sollten sich die leichten Teile am Bike befinden?

Spielt es eine Rolle, ob die Laufräder schwerer sind, dafür aber der Rahmen und die Anbauteile ultraleicht? Oder sollten auf jeden Fall die Laufräder die "leichtesten" Teile am Bike sein?

Vielleicht bekomme ich in diesem Forum ein Antwort.

Peter
 
man merkt schon wenn zum beispiel die federgabel oder lenker und vorbau recht schwer sind. darunter leidet einfach die ailität im gelände. auf der strasse wirst du dies kaum merken, aber insbesondere in steinigen oder wurzelpassagen ist ein leichtes rad unabhängig vom körpergewicht des fahrers angenehm.
 
Beim bergauf gibt's ja den Höhenunterschied sowie die "Reibung" während der Fahrt zu überwinden.

Deine Aussage stimmt bez. der Überwindung des Höhenundterschiedes.

Anderst sieht's mit der Reibung und der rotierenden Masse aus. Mit leichteren Laufrädern kannst du massiv an Antriebsenergie (die deine Beine erbringen) einsparen. Geeignete Pneu-Profile können den Rollwiderstand stark verringern.

Was meiner Meinung sogar für ambitionierte Biker gilt : auf das Gewicht deiner Ritzel, Kette, Umwerfer, Wechsler und Bremsen musst du echt nicht erücksichtigen. Ein voller Bidon macht nen Unterschied zw. XTR und LX aus ...

Ob du einen Rucksack oder einen 2kg schwerern Rahmen hast, das is echt egal. Aber wenn du 2kg schwerere Laufräder hast - auweia ... macht höchstens Sinn wenn du ein Hardciore-DH/FR bist.
 
jam123 schrieb:
Ob du einen Rucksack oder einen 2kg schwerern Rahmen hast, das is echt egal. Aber wenn du 2kg schwerere Laufräder hast - auweia ... macht höchstens Sinn wenn du ein Hardciore-DH/FR bist.
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Rotierende Masse. Probiers mal: Wanderschuhe 200hm, und 200hm mit leichten Schuhen. Egal ob Klick oder nicht, du wirst den Unterschied sehr gut spüren ;).
 
Es gibt eine Erklärung für die Verteilung von Massen (Gewichten) des Systems Fahrrad und Fahrer.

Fangen wir mit den bereits angesprochenen und einfachen physikalischen Grundsätzen an. Und da ich es mir auch einfach zu machen erlaube, aus der Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Zentrifugalkraft):

Die Zentripetalkraft als Ursache der Kreisbewegung
Zentripetalkraft

Nach dem Trägheitsprinzip (1. Newtonsches Axiom) haben alle Körper eine ihnen innewohnende Trägheit. Jeder Körper behält nach diesem Prinzip seine Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung bei, sofern keine äußeren Kräfte auf ihn einwirken. Er bewegt sich dann geradlinig gleichförmig oder steht still.

Isaac Newton erklärt jede Geschwindigkeits- und Richtungsänderung durch eine von außen auf den Körper wirkende Kraft. Beobachtet man eine Richtungsänderung, so weist die Kraft immer in Richtung der Ablenkung.

Um einen Körper auf eine Kreisbahn zu zwingen, wird eine beständige Ablenkung in Richtung des Mittelpunktes benötigt. Diese wird als Zentripetalkraft bezeichnet. Diese Kraft ist daher die Ursache der Kreisbewegung.

Daraus lässt sich einfach entnehmen, dass Räder zu deren kreisförmiger Bewegung permanent beschleunigt werden müssen und daher massenabhängig unterschiedliche Kräfte notwendig sind!

Zur Verteilung der Massen auf Fahrrad und Fahrer habe ich nur eine schlüssige Erklärung anzubieten: Es gibt biomechanische Unterschiede die hier von Bedeutung sind. Einfach ausgedrückt, je nachdem wo sich die Massen befinden werden dadurch unterschiedliche Muskelgruppen belastet, so dass dies auch unterschiedlich wahrgenommen wird und sich auch auf die Belastung des Körpers im Allgemeinen unterschiedlich auswirkt.
 
Levty schrieb:
Rotierende Masse. Probiers mal: Wanderschuhe 200hm, und 200hm mit leichten Schuhen. Egal ob Klick oder nicht, du wirst den Unterschied sehr gut spüren ;).
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Jein. Lauf mal 3 Std (durch's Gebirge) mit Turnschuhen oder mit Wanderstiefeln, trotz des Gewichts sind Wanderschuhe angenehmer.
Genauso am Bike: Klickies sind schwerer, aber im Endeffekt besser als leichte Bärentatzen. Oder leichte Reifen mit reibungsarmem Profil sind schön und gut, aber wehe es kommt Matsch, dann ist der Vorteil aufgebraucht. Natürlich ist geringes Gewicht sinnvoll, aber was nützt mir eine superleichte SID, wenn die sich beim Wiegetritt verwindet wie Ulle beim Thema Doping?

Grüßle Mark
 
Wenn leicht dann zunächst - wie gesagt - die Laufräder. Rucksack oder Rahmen? Zunächst sollte der rahmen schwer werden, dann erst der Rucksack. Was du nämlich auf dem Rücken hast, musst du mit Muskelkraft tragen und balancieren. Deswegen haben die meisten beim Alpencross zB keine Trinkblase im Rucksack sondern lieber Flaschen am Rahmen.

Grundsätzlich stimmt es also: wieviel kg ist egal, sie müssen alle den Berg hinauf. Nur das "wie" macht eben auch noch einen Unterschied in Hinblick auf Effizienz.

Gruss
Öcsi
 
Bei manchen "entschärften" Alpencross-Routen frage ich mich immer, warum die Leute sich überhaupt die Belastung mit dem Rucksack antun (mir geht bei kleineren City-Fahrten mein Deuter schon auf den Keks, und da ist weniger drin, als man üblicherweise über die Alpen mitschleppt).
 
Yukio schrieb:
....
Fangen wir mit den bereits angesprochenen und einfachen physikalischen Grundsätzen an. Und da ich es mir auch einfach zu machen erlaube, aus der Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Zentrifugalkraft):

Die Zentripetalkraft als Ursache der Kreisbewegung
Zentripetalkraft

Nach dem Trägheitsprinzip (1. Newtonsches Axiom) haben alle Körper eine ihnen innewohnende Trägheit. Jeder Körper behält nach diesem Prinzip seine Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung bei, sofern keine äußeren Kräfte auf ihn einwirken. Er bewegt sich dann geradlinig gleichförmig oder steht still.

Isaac Newton erklärt jede Geschwindigkeits- und Richtungsänderung durch eine von außen auf den Körper wirkende Kraft. Beobachtet man eine Richtungsänderung, so weist die Kraft immer in Richtung der Ablenkung.

Um einen Körper auf eine Kreisbahn zu zwingen, wird eine beständige Ablenkung in Richtung des Mittelpunktes benötigt. Diese wird als Zentripetalkraft bezeichnet. Diese Kraft ist daher die Ursache der Kreisbewegung.

Daraus lässt sich einfach entnehmen, dass Räder zu deren kreisförmiger Bewegung permanent beschleunigt werden müssen und daher massenabhängig unterschiedliche Kräfte notwendig sind!
...
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Aber da diese Kräfte senkrecht zur Bewegungsrichtung angreifen wird keine Arbeit verrichtet. Ausnahme: Beschleunigung, positive oder negative.

Also im Klartext: Bei gleichbleibender Geschwindigkeit ist die rotierende Masse bezüglich der Energiebilanz bzw. der notwendigen Leistung zur Aufrechterhaltung der konstanten Geschwindigkeit irelevant.

Meine Güte, was hier für Märchen verzapft werden.....
Demnächst kommt noch einer mit einer Idee für ein Perpetuum Mobile.
Der arme Isaac rotiert sicher in seinem Grab.
 
Yukio schrieb:
Und nur darum geht es, ist doch selbsterklärend.

Meine Güte, was es alles für Leseschwächen gibt.
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Jetzt wirds langsam lächerlich.

Beschleunigung im Sinne von Erhöhung oder Verringerung der Geschwindigkeit des Gesamtsystems Fahrer/Rad. Das wirkt sich in einer Erhöhung oder Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit der Räder aus.
Nur dann ändert sich die Rotationsenergie und nur dann wird Arbeit an den Rädern geleistet oder freigesetzt.
Das Gewicht der Räder musst Du natürlich den Berg hochwuchten. Das hat aber beileibe nichts mit rotierender Masse, oder korrekterweise das Massenträgheitsmoment, zu tun.

Ich hoffe für die Qualität des deutschen Schulsystems, dass Du noch kein Abitur hast.

Guckst Du mal bei Rotationsenergie, Drehimpuls usw.
 
hubabuba schrieb:
Jetzt wirds langsam lächerlich.

Beschleunigung im Sinne von Erhöhung oder Verringerung der Geschwindigkeit des Gesamtsystems Fahrer/Rad. Das wirkt sich in einer Erhöhung oder Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit der Räder aus.
Nur dann ändert sich die Rotationsenergie und nur dann wird Arbeit an den Rädern geleistet oder freigesetzt.
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Du fährst immer mit exakt gleicher Drehzahl die Berge hoch? Respekt wenn Du das schaffst! Aber meine Erfahrung hat gezeigt, das man 200gr an den Reifen sehr viel stärker merkt, als am Rahmen. Genauso wie an der Gabel. Ganz praktisch ohne große Berechnungen, lenk mal etwas mit einer Rock Shox Tora und mit einer Headshok von Cannondale... Ein Unterschied wie Tag und Nacht. Und das ist ja nicht mal 1 kg Unterschied...

Grüßle Mark
 
Cannondale hat von Isaac Newton eine Ausnahmebewilligung und deren Fahrräder unterliegen nicht den Gesetzen der Punktmechanik.

MarkBB schrieb:
Du fährst immer mit exakt gleicher Drehzahl die Berge hoch? Respekt wenn Du das schaffst! ...
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Muss ich garnicht. Schwerere Laufräder sind schwerer zu beschleunigen, aber auch schwerer abzubremsen. Das gleicht sich aus.
Eure gefühlten Effekte sind ja ganz putzig, aber was das dem Threadersteller helfen soll...

Letzendlich ist mit Ausnahme der Rollreibung und des Luftwiderstands ausschliesslich das Gesamtgewicht, egal wie verteil, für die notwendige Leistung zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Geschwindigkeit auschlaggebend.
Und das gilt auch bei Variationen um diese Geschwindigkeit.
Und schon zehnmal bezüglich der Gewichtverteilung um die Rotationsachse der Gabel.

Bezüglich der Agilität im Sinne von schnellen Beschleunigungsvorgängen etc. spielt das Massenträgheitsmoment der rotierenden Teile dann schon eine Rolle. Aber das war ja nicht die Frage.
 
Wow... Wo kann ich mir das Zertifikat holen und an die Wand hängen? Ok, der Vergleich hinkt mit einem besseren Hebelverhältnis, aber funktioniert auch mit einer Starrgabel von Univega, falls da diese Ausnahmegenehmigung nicht ist ;).

Grüßle Mark
 
hubabuba schrieb:
Jetzt wirds langsam lächerlich.

Beschleunigung im Sinne von Erhöhung oder Verringerung der Geschwindigkeit des Gesamtsystems Fahrer/Rad. Das wirkt sich in einer Erhöhung oder Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit der Räder aus.
Nur dann ändert sich die Rotationsenergie und nur dann wird Arbeit an den Rädern geleistet oder freigesetzt.
Das Gewicht der Räder musst Du natürlich den Berg hochwuchten. Das hat aber beileibe nichts mit rotierender Masse, oder korrekterweise das Massenträgheitsmoment, zu tun.

Ich hoffe für die Qualität des deutschen Schulsystems, dass Du noch kein Abitur hast.

Guckst Du mal bei Rotationsenergie, Drehimpuls usw.
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Junge ... mach das schweizer Schulsystem nicht kaputt.

Deine Aussage stimmt nur für ein reibungsloses System. Wenn du Reibung hast, musst du sie überwinden um eine konstante Geschwindigkeit zu halten.

Darum meine frühere Aussage : potentielle Energie (Höhenunterschied) überwinden wie auch die Reibung (die rotierende Masse am rotieren zu halten -> Lager, Rollwiderstand) und wenn du bergauf so schnell bist - auch den Luftwiderstand ... :-)
 
hubabuba schrieb:
Cannondale hat von Isaac Newton eine Ausnahmebewilligung und deren Fahrräder unterliegen nicht den Gesetzen der Punktmechanik...
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Hmm, kann ich bergauf aber nichts von merken, und ich hab schondas dritte CD. Fährt sich immer noch nicht von selber. Da hat mich der Verkäufer wohl hinters Licht geführt...:cool:

Zum Thema:

Das Verhältnis von Fahrergewicht zum Bikegewicht dürfte so etwa 8:1 betragen, bei vielen aber auch etwas mehr oder weniger. Interessant ist leider der recht hohe Schwerpunkt im Gegensatz zB. zum Geländemotorrad. Wenn ich dann noch einen schweren AC-Rucksack mit 5-7Kg ganz nach oben packe, wirds nochmals wackeliger. Aber deshalb fährt man im Gelände natürlich nicht gleich mit Gepäckträger um die Achsen wie beim Trekkingrad. Wäre zwar optimal, aber läßt sich auf einem winkligen Schotter-DH kaum vernünftig mit Genuss steuern.
Grundsätzlich kann man wohl sagen - Gewicht so tief wie möglich und rotierende Massen gering halten.
 
Ich lach mich tot
a036.gif
 
jam123 schrieb:
Junge ... mach das schweizer Schulsystem nicht kaputt.

Deine Aussage stimmt nur für ein reibungsloses System.
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Nein. Hubabuba hat recht und seine Aussage stimmt auch für ein System mit Reibung.


Nimm doch einfach mal die gesamt Energiebilanz. Du hast ein Fahrrad mit 10kg und 5kg Laufrädern und eines mit 13kg und 2kg Laufrädern. Beide wiegen also 15kg und beide müssen 1000hm hoch.

Auch mit schweizer Schulwissen wirst du darauf kommen, das beide am Ende die gleiche Arbeit verrichtet haben. Beide haben während der Fahrt beschleunigt und sind auch wieder langsamer geworden, aber am Ende sind sie oben, und solange nicht einer von beiden oben auf einmal 100km/h drauf hat, ist die Summe von Be- und entschleunigung auch gleich.



Anderer Erklärungsansatz, Aufgabe: Rolle mit einem Fahrrad über einen Stein, Geschwindigkeit soll vorher und nacher 20km/h sein.
Einmal hat man ein Rad mit geringer Laufradmasse - es fährt gegen den Stein, wird dadurch stark gebremst, lässt sich danach aber locker wieder auf 20 beschleunigen.
Beim zweiten mal hat man ein Rad mit gleichem Gesamtgewicht aber schweren Rädern, das rollt über das Hindernis, wird kaum langsamer, dafür braucht man für die folgende geringfügige Beschleunigung trotzdem die gleiche Energie wie bei obigem Rad.

Insgesamt ist somit der Energieerhaltungssatz erfüllt, das ist immer ein gutes Zeichen ;)


Unterschiede gibts allerdings wenn man bremsen muss. Der Fahrer mit den schweren Laufrädern verheizt mehr Energie in der Bremse um die gleiche Bremswirkung zu erzielen, und muss die gleiche Energie zum beschleunigen nach der Kurve wieder reinbringen.
So blöd es klingt, schwere Laufräder sind somit eher bergab oder im flachen Terrain ein Nachteil.
 
Und ich lache mich schlapp, weil ich zwei physikalische Grundprinzipien genannt habe:
Jede Kreisbewegung ist eine beschleunigte Bewegung.
Je größer die Masse, desto größer die nötige Kraft zur Beschleunigung.

Mehr nicht!

Man darf eben nicht verschiedene Posts und Aussagen durcheinander werfen.
 
zumal sich an den laufrädern gesparte masse auch sehr viel stärker auf das fahrverhalten auswirkt als gesparte masse an dem restlichen rad. und an den laufrädern macht es weiter außen (mantel, felge, schlauch) auch einen größeren unterschied als weiter innen (kette, nabe). eurer schlussfolgerung nach wäre das alles *******gal. und das ist es aber nicht.

aber ganz einfach:
guck dir mal den mantel an der unter der gabelbrücke durchflitzt. der ist im vergleich zum restlichen fahrrad viel schneller. und das ist eben ganz wichtig. du musst ein kleinen teil des gesamtsystems fahrrad in viel schnellerer bewegung halten als den rest. und je größer die masse des "kleinen teils" (=laufräder) ist der in schneller bewegung gehalten werden muss, desto anstregender wirds.

oder, ganz radikal für ganz einfach:

du hast n 20 kg fahrrad. die laufräder davon wiegen 1gramm. also muss nur 1 gramm in schnellerer bewegung gehalten werden als das restliche fahrrad.
dass die laufräder sich schneller bewegen ist hoffentlich jedem karl, wems das nicht ist geht bitte an sein fahrrad und guckt sich das unterm fahren mal an.

und jetzt hast du wieder n 20kg fahrrad. nur wiegen die laufräder jetzt 19.999kg. also müssen fast 20kg in schnellerer bewegung gehalten werden wie der ganze rest. ergo ist das anstregender als bei 1gramm laufrädern.


hoffe das ist so einigermaßen einfach und verständlich erklärt!

ok, und jetzt hast du
 
lelebebbel schrieb:
Nimm doch einfach mal die gesamt Energiebilanz. Du hast ein Fahrrad mit 10kg und 5kg Laufrädern und eines mit 13kg und 2kg Laufrädern. Beide wiegen also 15kg und beide müssen 1000hm hoch.
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>> klaro ist die potentielle Energie ...

Anderer Erklärungsansatz, Aufgabe: Rolle mit einem Fahrrad über einen Stein, Geschwindigkeit soll vorher und nacher 20km/h sein.
Einmal hat man ein Rad mit geringer Laufradmasse - es fährt gegen den Stein, wird dadurch stark gebremst, lässt sich danach aber locker wieder auf 20 beschleunigen.
Beim zweiten mal hat man ein Rad mit gleichem Gesamtgewicht aber schweren Rädern, das rollt über das Hindernis, wird kaum langsamer, dafür braucht man für die folgende geringfügige Beschleunigung trotzdem die gleiche Energie wie bei obigem Rad.
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>> sorry das stimmt nicht ganz - nimm mal als extrem-Beispiel nen Randstein. Was ist anstrengender - 100 Randsteine mit leichten oder schweren LR ? Wenn dein Trail wie ne Strasse aussieht und du perfekt schaltest - dann stimmt deine Aussage. Aber in der Realität isses halt anderst. Am besten probierst du das mal selber. Montier mal ne 2.5 fette Schlappe die 1 kg wiegt und fährst mal 100km welliges Gelände. Und mach das gleiche mit ner 1.9 Schöappe die 400g wiegt. Du wirst es spüren ... :D
 
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