Aus Erfahrung wissen wir, dass es auf einer ebenen Strecke weniger Mühe kostet sich mit dem Fahrrad fortzubewegen als zu Fuß. Ein Grund hierfür ist, dass beim Gehen der Körper stets gehoben oder gesenkt wird, also fortwährend Hubarbeit verrichtet wird. Diese Arbeit entfällt, wenn ein Rad auf dem Boden abrollt. Man glaubt, dass das Rad etwa 4000 v. Chr. im vorderen Orient erfunden wurde (Holzscheiben). Manche sagen, es sei die größte Einzelerfindung der Menschheit. |
Laufrad von Drais 1817 1817 erfand der badische Forstbeamte Freiherr Karl von Drais eine Laufmaschine, um längere Strecken schneller zurückzulegen. Nach dem Erfinder hießen die Laufmaschinen Draisinen. Hierbei waren die Beine vom Körpergewicht entlastet und der Schwerpunkt blieb bei ebener Strecke stets auf gleicher Höhe. Die Zeitungen meldeten: |
|
Vélocipèd 1861 Ab 1861 tauchten in Frankreich Räder mit einem Pedalantrieb beim Vorderrad auf. Zum Betrieb dieses Fahrrads brauchte man schon eine gewisse Geschicklichkeit, da die Beine während der Fahrt keinen Bodenkontakt hatten. Bei einer vollen Pedalumdrehung dreht sich das Vorderrad genau einmal.
|
|
Für längere Fahrten möge der Fahrer eine Umdrehungszahl von 80 Umdrehungen pro Minute schaffen. Schätze den Radius des Rades ab und berechne daraus die Geschwindigkeit des Rades in km/h.
Hinweis: Der Umfang u eines Kreises wird aus dem Radius nach der Formel u =2·π·r berechnet. Dabei hat π den Näherungswert 3,14.
Nenne einige Probleme, die beim Betrieb dieses Fahrrades auftreten konnten.
Hochrad 1870 Um höhere Geschwindigkeiten zu erreichen, entwickelte man in England das Hochrad. Das Vorderrad hatte einen Durchmesser von bis zu 150cm, das Hinterrad verkümmerte. |
|
Für längere Fahrten möge der Fahrer eine Umdrehungszahl von 70 Umdrehungen pro Minute schaffen. Berechne daraus die Geschwindigkeit des Rades in km/h.
Erläutere, was man über den Kraftaufwand beim Hochrad im Vergleich zum Vélocipèd sagen kann, wenn die Tretkurbeln gleiche Abmessungen haben.
Sicherheitsrad 1888 Im Jahr 1888 wurden die ersten Niederräder gebaut. Die Kraftübertragung erfolgte vom vorderen Zahnkranz mit einer Kette zum hinteren Zahnkranz. Seither hat sich die Grundform kaum verändert, nur der Komfort wurde verbessert: luftgefüllte Gummireifen, Federung des Sattels, Freilauf (d.h. wenn sich das Hinterrad dreht muss sich der hintere Zahnkranz nicht mitdrehen), Rücktrittbremse und Gangschaltung kamen hinzu. |