Berechnung des Kraftaufwandes um ein Fahrrad zu bewegen

Erste Frage Aufrufe: 221     Aktiv: 26.06.2024 um 22:15
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Ein 70 KG schwerer Mensch und ein 90 KG schwerer Mensch bewegen ein gleiches Fahrrad auf einer gleichen Strecke bei gleichen Windverhältnissen.

Müssen sie unterschiedliche Kraft aufwenden, um die gleiche Durchschnittsgeschwindigkeit zu erzielen?
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Die wesentliche Information fehlt: Soll die Strecke eben sein oder nicht?   ─   stefriegel 02.05.2024 um 18:07
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Ich gehe davon aus, dass die beiden Radfahrer in der Ebene fahren.  

Ja, sie müssen unterschiedliche Kraft aufwenden, wenn man den Rollwiderstand berücksichtigt. 

Nein, der Kraftaufwand ist gleich, wenn nur der Luftwiderstand berücksichtigt wird und die Menschen denselben cw-Wert haben.

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Wie würde sich der Kraftaufwand für den 90 Kilo Menschen verändern, wenn der cw-Wert nicht gleich ist (was anzunehmen ist, wenn das Gewicht 20 KG höher liegt) und die Strecke nicht eben ist.   ─   user0cc733 25.06.2024 um 15:20
Hallo user0cc. Was passiert, wenn der cw-Wert nicht gleich ist, hat dir stefriegel weiter unten beantwortet. Was passiert, wenn das Fahrrad z. B. auf einer schiefen Ebene nach oben fährt? Dann muss der schwerere Mensch eine höhere Kraft aufwenden, um die gleiche Geschwindigkeit zu erzielen.   ─   roman_ga 26.06.2024 um 22:13

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Auf ebener Strecke, bei gleichem Wind, gleicher Geschwindigkeit,gleichem cw-Wert und gleicher Reibungskraft des Reifens und der Übersetzung spielt das Gewicht des Fahreres keine Rolle.

In der Praxis haben Reifen allerdings einen größeren Rollwiderstand, wenn ein höheres Gewicht auf ihnen lastet, weil sie dadurch stärker zusammengedrückt werden. Aber ich denke, darauf wollte diese Aufgabe nicht hinaus.
Falls der Fahrer mit dem höheren Gewicht auch größer und dicker ist, hat er einen höheren cw-Wert, also einen höheren Luftwiderstand und braucht mehr Kraft als der schlanke Fahrer. Aber das sind Annahmen, die aus der Aufgabenstellung nicht hervorgehen.

Man kann also sagen, dass das Gewicht des Fahrers eigentlich keine Rolle spielt. Aber es gibt eine ganze Reihe von Nebeneffekten, durch die doch ein Unterschied entsteht. Wenn man diese berücksichtigen will, muss man die Aufgabe wesentlich genauer stellen als sie hier genannt ist.
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