Welchen Effekt hat das Gewicht

[hochundrunter]

Soweit richtig. Nur: Federung spricht schlechter an? Das ist wohl eher falsch.

Denn: Je geringer die ungefederten Massen sind, desto BESSER spricht sie normalerweise an.
Daß man die Federraten/Luftdrücke ändern muß, weil das Bike leichter geworden ist, halte ich (was ich mir vorstellen kann daß du daher drauf kommst) für ein Gerücht. Die Masse vom Bike ist ja nichts im Vergleich zu der Masse vom Fahrer, im Gegensatz z.B. zum Motorrad oder Auto.

richtig!
da hab ich mich nicht differenziert genug ausgedrückt, es muss genauer heißen: die federung des bikes mit der leichteren gefederten masse spricht schlechter an.
liegt daran, dass das bike weniger träge masse hat die ruht während die federung arbeitet, d.h. du bekommst mehr auf die hände bzw. auf den @rsch durchgereicht. (höhere masse des gefederten fahrzeuganteils im verhältnis zum fahrer = mehr komfort)

die leichteren ungefederten massen haben keine (weder positive noch negative) wirkung auf das ansprechverhalten. leichter hat hier den effekt, dass das fahrwerk besser arbeiten kann, sprich das rad kann dem untergrung besser nachgeführt werden = mehr grip (noch'n vorteil )

 

[sixhand]

Hallo,

hab mir alles mal durchgelesen, aber ist es nicht so das

Die Masse mit der Geschwindigkeit in´s Quadrat geht!

und jetzt mal alle kurz nachdenken

Gruß

 

[Thunderbird]

@ sixhand:
Auch wenn das gerade nicht ernst gemeint war:
Es ist die Lichtgeschwindigkeit (unter bestimmen Bedingungen)
und relativ dazu fahren alle Biker praktisch gleich schnell.

Thb

 

[roadrunner_gs]

Hallo,

hab mir alles mal durchgelesen, aber ist es nicht so das

Die Masse mit der Geschwindigkeit in´s Quadrat geht!

und jetzt mal alle kurz nachdenken

Gruß

E = m/2 * v²

Was verbuxelt?

 

[sixhand]

Haha,

ich krümme mich im Raum!


Dann gibt es noch etwas von A.E.:

Im Jahre 1905 zeigte Albert Einstein in seiner speziellen Relativitätstheorie, dass die klassische Beziehung der kinetischen Energie nur für Geschwindigkeiten gilt, die sehr viel kleiner als die Lichtgeschwindigkeit sind, da die Masse eines Körpers sich mit höherer Geschwindigkeit scheinbar erhöht. Daher gilt nach der Speziellen Relativitätstheorie eine andere Beziehung:

Ekin=E-E0=m(v)c²-m0c²=moc²/Wurzel aus 1-v²/c² - m0c² = m0c²(1/Wurzel aus 1-v²/c2 - 1) = moc² (y-1)

Gruß aus dem Taschenrechner

 

[Lord_Farquaad]

Um das Thema nochmal aufzugreifen:
Kann mir jemand mal physikalisch schlüssig erklären, was ein leichtes Rad beim geradeausfahren bringen soll? Man liest ja auch hier ab und zu, dass es "schneller Bergauf geht". Und bitte keine Glaubenskriege, ich finde Leichtbau als technische Herausforderung faszinierend. Auch auf zackigen Trails auf denen man das Bike mal links und einen Augenblick später rechts von sich hat, macht ein leichtes Bike total den Sinn. Aber wenn ein 10KG leichterer Fahrer,der am besten auch noch keinen Rucksack aufhat, neben mir auf dem Feldweg abkackt und es damit begründet, das mein Bike ja auch 3 KG leichter ist, dann macht das in meinen Augen überhaupt keinen Sinn. Auch die "Rotierendenn Massen" beim LRS um die so ein getuhe gemacht wird, besonders bei der Beschleunigung, kann mir das mal jemand schlüssig erklären? Also alles, was über den Faktor 2 im Vergleich zu meinem eigenen Körpergewicht hinausgeht. Also es geht hier rein ums Gewicht, das mit der geo hab ich schon verstanden.
Danke!

 

[flyingscot]

Der reine Gewichtseinfluss wird häufig völlig überbewertet, da hast du sicher Recht.

Allerdings ist es ja meist nicht nur der Gewichtsunterschied: Je leichter das Rad desto "racespezifischer" ist der Aufbau. Also uphillorientiertere Geometrie, rollwiderstandsärmere Reifen usw...

Genau erklären kann ich es auch nicht, aber der Unterschied zwischen meinem CC-Hardtail (9.5kg) und meinem Enduro (14.5kg) ist im Uphill schon riesig... mit dem Hardtail bin ich sicher 30-50% schneller als mit dem Enduro beim Uphill. Gemessen, nicht gefühlt...

Der reine Gewichtsunterschied könnte das nicht erklären. Eines darf man auch nicht unterschätzen: Die Leistungsmotivation! Je besser ein Rad "gefühlt" den Berg hoch geht, desto mehr Spaß macht es und desto mehr Leistung investiert man in den Uphill. Und hier sind wir durchaus im "Placebo"-Bereich, d.h. die Leistungsmotivation kann auch rein durch die Vorstellung steigen (z.B. der Mechaniker hat es jetzt top eingestellt, das muss ja besser gehen...).

 

[Der Physiker]

Im Uphill steht es auch außer Frage, dass weniger Masse einen Vorteil hat. Keiner Bezweifelt, dass er mit einer vollen Einkaufstasche langsamer die Treppen hochkommt als mit einer leeren.

Beim Geradeausfahren ohne Beschleunigung ist es in der Tat so gut wie egal welche Masse das Rad hat.

Nun gibt es reines Geradeausfahren aber höchstens in Holland. Fast überall hat man doch leichte Steigungen. Und wenn man diese möglichst schnell Fahren möchte bringt´s das natürlich wenn man weniger Masse hat.

Ebenso verbessert sich meist das Handling. Wobei ich von Dirtjumpern weiß, dass ihnen der Schwung (Impuls) bei zu leichten Rädern fehlt um genügend Geschwindigkeit für die Sprünge halten zu können.

...es gibt sicher noch mehr Argumente.

 

[Radical_53]

Das Problem ist halt wirklich daß man nie das Gewicht alleine hat sondern immer noch andere Faktoren ihren Einfluß haben.
Wären die Räder völlig gleich, nur unterschiedlich schwer, wäre das Handling des leichten Rades spritziger (und zappeliger), würde leichter den Berg hoch gehen und bräuchte bergab mehr Konzentration.
Placebo spielt sicher auch immer mit rein, speziell dann wenn man müde wird

 

[Der Physiker]

Naja man kann schon leicht testen wie sich ein Rad mit zwei vollen Trinkflaschen und ohne fährt. Der Unterschied ist nicht sooo exorbitant groß.
Und trotzdem macht eine gewisser Leichtbau Spass.

 

[flyingscot]

Der Geschwindigkeitsunterschied im Uphill ist bei meinen beiden Rädern messbar viel größer und kann nicht mal annähernd durch den Gewichtsunterschied erklärt werden.

Erst zusammen mit Geometrie, Rollwiderstand und Leistungsmotivation ist das wohl erklärbar, verblüfft mich aber immer wieder...

Wobei mich als Physiker die Quantifizierung dieser einzelnen Effekte schon sehr reizen würde...

 

[Der Physiker]

Das wird aber eine wahnsins Messorgie.

Ich wäre dabei

 

[Lord_Farquaad]

Danke für eure Antworten.

Und das "Rotierende Massen" Phänomen ist auch kleiner als Faktor 2 im Vergleich zu allen anderen Massen am Rad, oder hat da noch jemand eine sinvolle Idee? denn irgendwie wird darum ja am meisten getuhe gemacht. Vielleicht isses ja gerechtfertigt.
noch was @Physiker:
"Beim Geradeausfahren ohne Beschleunigung ist es in der Tat so gut wie egal welche Masse das Rad hat."
wieso "so gut wie"?
Und Sicherlich ist eine schwere Masse den Berg hochtragen "schwerer", aber ist das nicht total vernachlässigbar?
Wenn ich beispielsweise eine Tour mache mit 1000hm und nehme mal an ich verbrenne dabei eine Tafel Schokolade mit 500kcal (man korrigiere mich). Dann hab ich doch im Sinne der Potentiellen Energie (1.000m * 9,81 * 1 KG) nur 981 Joule und damit 0,234kcal dafür verwendet das zusätzliche Gewicht da hoch zu schleppen? 0,05% Unterschied!? Natürlich angenommen die Räder sind sonst völlig gleich. Und 1 Kilo ist im Leichtbau ja schon das, was für den Quantenphysiker der Meter ist. In solchen Dimensionen wird nicht gerechnet.

Danke und schönen ersten Advent morgen!

 

[flyingscot]

Das wird aber eine wahnsins Messorgie.

Ich wäre dabei

Damit habe ich Erfahrung . Allerdings fehlt mir bisher noch das Messequipment für eine gute Leistungsmessung. Und eine Rampensau, die man immer wieder den Testanstieg hochfahren lässt...

 

[flyingscot]

Wenn ich beispielsweise eine Tour mache mit 1000hm und nehme mal an ich verbrenne dabei eine Tafel Schokolade mit 500kcal (man korrigiere mich). Dann hab ich doch im Sinne der Potentiellen Energie (1.000m * 9,81 * 1 KG) nur 981 Joule und damit 0,234kcal dafür verwendet das zusätzliche Gewicht da hoch zu schleppen? 0,05% Unterschied!? Natürlich angenommen die Räder sind sonst völlig gleich. Und 1 Kilo ist im Leichtbau ja schon das, was für den Quantenphysiker der Meter ist. In solchen Dimensionen wird nicht gerechnet.

Äh... deine Rechnung ist so nicht korrekt, da der Körper keine Energieeffizienz von 100% hat. Für das Radfahren erricht man grob vielleicht 20-25%, wenn man gut trainiert ist. Wenn schon rechnen, dann lieber über die rein mechanische verrichtete Arbeit, und da liegt die Differenz für dein Beispiel genau wie bei der Masse (Gesamtgewicht grob 1% größer) bei ca. 1%.

 

[Der Physiker]

Was bei diesen Diskussionen fast immer außen vor bleibt ist die Physiologie. Ab einer bestimmten Masse arbeitet man bergauf nicht mehr im Komfortbereich. Da kann ein Kg viel ausmachen.
Dazu fällt mir noch ein anschauliches Bsp. ein: Beim Gewichtheben liegt der WR im stoßen meines Wissens bei 263 kg. Komischer Weise geht 1kg mehr einfach nicht mehr, obwohl es eine Steigerung um weniger als 1% wäre (und damit für Physiker vernachlässigbar )


Im Leichtbau wird auch deshalb um Gramm gefeilscht, weil nur wenn man überall spart nachher 1kg rauskommt.

Das so gut wie bezieht sich darauf, dass man nie kugelförmige Fahrräder im Vakuum betrachtet, sondern z.B. eventuelle Bodenunebenheiten, über die man den Reifen drüberwalkt erhöhen den Rollwiderstand. (Messbar? Wahrscheinlich. Merkbar? Wohl kaum)

 

[Radical_53]

Die Sache mit den Trinkflaschen hinkt halt leider da sich gerade das überall verteile Gewicht so schön bemerkbar macht. Ganz zentral spürt man es meiner Meinung nach nicht so stark wie mit mehr Hebel.
Gut in Erinnerung bliebt mir z.B. der Wechsel auf eine deutlich leichtere Gabel (von Doppel- auf Einfachbrücke mit über einem gesparten Kilo) oder auf leichtere Laufräder.

Direkt vergleichen kann man es wohl nur, den reinen Effekt vom Gewicht, wenn man sich an sämtlichen Teilen kleine Bleigewichte befestigt (wie sie in KFZ-Werkstätten zum Wuchten genutzt werden z.B.).

 

[Lord_Farquaad]

Danke wieder für die Antworten. Flyingscott, mit der Energieeffiziens haste ja schon Rect, aber bei 20% sind es immernoch 0,25% und das merkt wohl kaum jemand. Den Mechanischen Ansatz mit 1% mehr Gewicht = 1% mehr verrichtete Arbeit würde doch genau den "Punkt im Vakuum" Effekt bedeuten oder? Das würde ja Reibung an allen Stellen sowie Luftwiederstand völlig ausser acht lassen, oder?

Das es indirekte Effekte gibt, wie den erhöhten Rollwiederstand stimmt schon, das n guter Punkt, aber meist du, dass ist viel? Wenn man der Wikipedia Formel (http://de.wikipedia.org/wiki/Fahrwiderstand) traut, geht das gesamtgewicht da linear ein, sprich 1% mehr Gewicht führt zu 1% mehr Rollwiederstand. Wie groß ist der Anteil des Rollwiederstandes wohl am Gesamtwiederstand? Da der Rollwiederstand garnicht von der Geschwindigkeit abhängt und der Luftwiederstand bei der gegebenen Näherung quadratisch eingeht, schätze ich einfach mal, dass bei durchschnittlicher Geschwindigkeit der Rollwiederstand ein drittel ist. Das zusammen mit den 0,25% von oben machen 0,55% mehr Gesamtwiederstand und entsprechend 0,55% mehr verrichtete Arbeit, oder?
Fallen euch noch mehr indirekte Effekte ein?

Edit:
Man könnte meinen, der zweite teil würde dem ersten wiedersprechen, aber ein Teil der gesamtreibung (wie groß auch immer die ist) kommt ja auch von den Lagern an allen stellen. Da geht es ja wahrscheinlich nicht linear ein. Jemand Maschbau studiert hier? Wie ändert sich der Wiederstand oder die Reibung eines Lagers, wenn man Rechtwinklig zur rotationsachse Druck auf die Achse ausübt?
Grüße!

 

[flyingscot]

Den Mechanischen Ansatz mit 1% mehr Gewicht = 1% mehr verrichtete Arbeit würde doch genau den "Punkt im Vakuum" Effekt bedeuten oder? Das würde ja Reibung an allen Stellen sowie Luftwiederstand völlig ausser acht lassen, oder?

Kommt darauf an, wie du die geleistete Arbeit bestimmst. Wird die z.B. über eine Leistungsmesskurbel/nabe bestimmt, sind hier alle Reibungen enthalten. Bestimmst du rein die Hubarbeit rechnerisch, lässt du alle Reibungen außen vor...

Für beide Fälle stimmt die Relation 1% mehr Gewicht -> 1% mehr zu leistende Arbeit trotzdem ganz gut. Der Luftwiderstand ändert sich gar nicht mit dem Gewicht, der Rollwiderstand ist vergleichsweise klein in Bezug auf die zuleistende Arbeit...

 

[flyingscot]

Die Sache mit den Trinkflaschen hinkt halt leider da sich gerade das überall verteile Gewicht so schön bemerkbar macht. Ganz zentral spürt man es meiner Meinung nach nicht so stark wie mit mehr Hebel.

Das verstehe ich nicht... wie soll denn ein Hebel etwas an der zu verrichteten Arbeit ändern? Es geht ja hier nur im das stumpfe Pedalieren in der Ebene oder Berghoch, ohne Hindernisse, ohne Lenken...

Lediglich die rotierende Masse wirkt knapp doppelt so "schwer" (berechnet für ein 26er, beim 29er vermutlich gut Faktor 2).

 

[Lord_Farquaad]

flyingscot, ich versteh grad irgendwie den Einwand nicht. Was ich mein ist, dass wenn im Extremfall alle arbeit (Kraft die ich über eine konstante Strecke aufbringen muss) nur dafür drauf geht, den Luftwiederstand zu bekämpfen. Dann würde ein weiteres Kilo ja garkei unterschied machen.
Die Mechanische Leistung wäre also gleich.

PS: Ich bin bis Dienstag unterwegs und kann erst danach wieder hier reinschauen. Find es aber sehr interessant und freue mich, das wir der Frage "welchen Effekt hat das GEWICHT" mal etwas auf den Grund gehen und nicht uns (wie im Rest des Forums) nur die Köpfe einhaun und gegenseitig erklären, das der andere keine Ahnung hat =)

Grüße!

 

[Radical_53]

Das verstehe ich nicht... wie soll denn ein Hebel etwas an der zu verrichteten Arbeit ändern? Es geht ja hier nur im das stumpfe Pedalieren in der Ebene oder Berghoch, ohne Hindernisse, ohne Lenken...

Lediglich die rotierende Masse wirkt knapp doppelt so "schwer" (berechnet für ein 26er, beim 29er vermutlich gut Faktor 2).

Ändert nix? Na dann nimm die Flasche mal aus dem Trikot und halte sie die ganze Fahrt über am gestreckten Arm fest. Notiere den Unterschied und berichte später

Er hat nach dem Unterschied weniger/mehr Gewicht beim konstanten Fahren in der Ebene gefragt. Da merkt man logischerweise nix.

Um wieder das Beispiel der Flaschen zu nutzen merkt man jedoch sehr wohl einen Unterschied ob man die beiden Flaschen nun zentral im Rahmendreieck, an den Lenkerenden, an der Sattelstütze oder an der Federgabel montiert hat.
Einer der größten Nachteile eines schwere(re)n Rades ist für mich nicht das geradlinige Beschleunigen sondern das Handling an sich. Wenn man das Rad herumwirft und das Fahrwerk arbeiten muß ist das leichtere Rad deutlich aktiver, wie oben erwähnt kann man das je nach Fahrweise und -können positiv oder negativ auslegen.
Den Unterschied spüre ich halt sehr stark und empfinde zu hohes Gewicht hier als sehr unangenehm.

 

[flyingscot]

Ändert nix? Na dann nimm die Flasche mal aus dem Trikot und halte sie die ganze Fahrt über am gestreckten Arm fest. Notiere den Unterschied und berichte später

Naja, das hat aber andere Gründe: Statische Haltearbeit kostet bei Muskeln Energie, bei einem mechanischen Stativ nicht...

Einer der größten Nachteile eines schwere(re)n Rades ist für mich nicht das geradlinige Beschleunigen sondern das Handling an sich.

Da hast du ja auch recht. Aber im vereinfachten Fall der Geradeausfahrt den Berg hoch, wüsste ich nicht, wie man die "gute/schlechte" Gewichtsverteilung bemerken sol, sofren man nicht gerade mit einem steigenden Vorderrad kämpfen muss.

 

[flyingscot]

flyingscot, ich versteh grad irgendwie den Einwand nicht. Was ich mein ist, dass wenn im Extremfall alle arbeit (Kraft die ich über eine konstante Strecke aufbringen muss) nur dafür drauf geht, den Luftwiederstand zu bekämpfen. Dann würde ein weiteres Kilo ja garkei unterschied machen.
Die Mechanische Leistung wäre also gleich.

Du hast recht! Du betrachtest genau den Grenzfall: keine Hubarbeit, nur Reibungsarbeit. Ich hatte mich eher auf anderen Grenzfall: großteils Hubarbeit, kaum Reibung bezogen (langsam einen steilen Berg erklimmen).

 

[Radical_53]

Ich fahre mit dem Rad halt sehr selten rein geradeaus den Berg hoch. Daher ist so ein rein theoretischer Fall mir völlig egal Wenn ich auf der Rolle fahre ist das Gewicht des Rades halt wirklich egal, stimmt...