Warum ist der längere Downhill schneller?

Aber Kugelbahnen sind als Modell für Radfahrer ungeeignet, weil der Antrieb die Gravitation ist.
Wenn ich bergab fahre ist der Antrieb auch die Gravitation. Und an der nächsten Steigung komme ich fast wieder bis oben, die Zeit wo ich langsamer bin ist sehr kurz. Wir haben hier so eine Strecke, da kann man flach fahren oder runter an den Fluss und danach wieder rauf, der Unterschied ist extrem!
 
Zuletzt bearbeitet:
Bei einer Senke gilt natürlich das Gleiche. Da brauchst Du auch über eine Stunde nur für die Steigung am Ende während die flache Strecke insgesamt eine Stunde dauert.
Ichsagte ja auch, dass bei einer Betrachtung von 10km, in der Fahrrad-Praxis, wo wir alle "geliehene Energie" unterwegs an erhöhte Fahrtwiderstände verlieren, der effekt unter geht. Ob Hügel oder Senke wird in dem Moment egal, in dem wir nach dem Gefälle oder Steigung vor dem Gegenpart und vor dem Ziel immer erst wieder auf normale Fahrgeschwindigkeit (Equilibrium) kommen.
In der Demonstration mit der Kugelbahn ist die Kugel durch die Senke auf der gesamten strecke schneller und kommt erst beim Zieleinlauf auf die gleiche Geschwindigkeit wie die Kugel auf der geraden Bahn.

Dann wird die flache Bahn die schnellste sein (außer bei dem Senken-Modell).
Also die langsamere Bahn ist die schnellere, außer wir nehmen auch die schnellere mit in den Vergleich?

Aber Kugelbahnen sind als Modell für Radfahrer ungeeignet, weil der Antrieb die Gravitation ist. Im Flachen ist die Beschleunigung also null, während sie beim Rad eine Kombination aus Tretleistung und Gravitation ist.
Wir können die Kurbelleistung des Radfahrers durch das Gefälle der Kugelbahn durchaus simulieren. Für den Vergleich müssten wir der Kugelbahn dann das Gefälle gedanklich abziehen. Drehe das Kemerabild so, dass es aussieht als ob die gerade Bahn horizontal läuft. Dann sieht es so aus, als hätten beide Bahnen eine konstante innere Antriebsleistung und die eien fährt waaherecht, die andere durch eine Senke. Selbes Ergebnis. Auch eine variable Kurbelleistung kann man so simulieren, aber dann wird es unübersichtlich.
Die Kugelbahn ist trotzdem ein mangelhaftes Modell für die Fahrrad-Praxis, weil Fahrwiderstände und Verkehrseinflüsse hier nicht annähernd im korrekten Maß abgebildet werden.

Hat denn keiner mehr eine alte Darda-Bahn im Keller und kann das - vorzugsweise auf einem Rundkurs - nachbauen?!
Ich kenne die Teile nicht, aber der Antrieb wird bestimmt nicht unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit sein. Wahrscheinlich wird das Fahrzeug da mit annähernd konstanter Geschwindigkeit fahren.

Es geht 10 m hoch, dann 10 m Ebene, dann 10m runterh.
Ist ja genau das Gegenteil des betracheten Effektes. Bis am Anfang und den start der Ebene länger langsam und bekommst erst einen Schubser, wenn du schon am Ziel ankommst.

aber sie wirkt bergauf bremsend länger als bergab beschleunigend
Wie lange die Kraft wirkt, ist irrelevant. Es ist eine gegebene Arbeit zu verrichten, um die Steigung zu überwinden, egal mit welcher Geschwindigkeit. (Aber wenn man mit Schwung rein fährt, kann diese vorher gespeicherte Energie mindestens einen Teil der Arbeit verrichten.)
Auf einer Fahrrad-Strecke beginnt man mit 0km/h, beschleunigt auf Fahrgeschwindigkeit und bremst am Ende wieder auf 0km/h ab.
Hat man am anfang sofort ein Gefälle, dann beschleinigt man in einer kürzeren Zeit. Wenn man dabei genau auf Fahrgeschwindigkeit kommt, verliert man keine weitere Energie und am Ende kann man beim Wieder-hoch-Fahren wieder auf 0 kommen, ohne selbst bremsen zu müssen. Man war dann einfach nur früher schnell und hat etwas Zeit gespart.
Geht es am anfang so steilnund weit runter, dass man doppelte Fahrgeschwindigkeit erreicht, dann verliert man ganz viel von der Energie, weil der erhöhte Widerstand einen sonweit runter bremst, bis man wieder Fahrgeschwindigkeit hat. Dann kommt man am Ende an die Steigung mit weniger gespeicherter Energie an und muss sich den Anstieg aus Eigenleistung langsam hochkämpfen.
 
Drehe das Kemerabild so, dass es aussieht als ob die gerade Bahn horizontal läuft. Dann sieht es so aus, als hätten beide Bahnen eine konstante innere Antriebsleistung und die eien fährt waaherecht, die andere durch eine Senke.
Keine konstante Leistung, eine konstante Kraft. Das heisst die Leistung steigt bei der schiefen Ebene mit der Geschwindigkeit, die Leistung des Radfahrers tut das leider nicht. Dadurch fällt der Effekt bei einem Velomobil auf flacher Strecke als Vergleich noch deutlicher aus.

Interessant wie lange man über einen Effekt diskutieren kann der sich berechnen lässt, in Versuchen zeigt und den man in der Realität beobachten kann...
 
Dann wird die flache Bahn die schnellste sein (außer bei dem Senken-Modell).
Wieso "außer bei dem Senken-Modell"? Es steht doch nirgendwo, dass man in die Strecke nur Hügel einbauen darf.
Aber Kugelbahnen sind als Modell für Radfahrer ungeeignet, weil der Antrieb die Gravitation ist. Im Flachen ist die Beschleunigung also null, während sie beim Rad eine Kombination aus Tretleistung und Gravitation ist.
Fahrrad hat ständig Antrieb, weil Roll- und Luftwiderstand ausgeglichen werden müssen. Was man zu Beginn aus dem Stand durch Treten beschleunigt, macht die Kugel durch das Anfangsgefälle. Deshalb ist eine Kugel, die antriebslos auf einer Bahn mit vernachlässigbarer Energiedissipation rollt, ein brauchbarer Vergleich für einen Radfahrer, solange es von einer Ebene nicht erheblich abweicht.
"Erheblich" bedeutet zum einen, dass der auszugleichende Widerstand beim Fahrrad so stark variiert, dass der Fahrer das, was er an einer Stelle zulegt, nicht an anderer Stelle wieder zurückholen kann. Was für Höhenunterschiede das zulässt, ist halt vom Fahrzeug abhängig - Hollandrad fährt sehr schnell gegen die Luftwiderstandswand, VM ist da wesentlich flexibler. Zum anderen steigt die Leistung bei gegebener Widerstandskraft auch mit der Geschwindigkeit., die darf also auch nicht zu sehr steigen (oder muss an anderer Stelle zwecks Erholung sinken, was aber nicht hilft, wenn man über's Streckenprofil Zeit gutmachen will). Da bleibt auf jeden Fall das "Delphinieren" übrig, und eine Ebene mit einer Senke am Ende wird auch funktionieren.
 
Interessant wie lange man über einen Effekt diskutieren kann der sich berechnen lässt, in Versuchen zeigt und den man in der Realität beobachten kann...
Ich beobachte in der Realität, dass meine Durchschnittsgeschwindigkeit nahezu proportional sinkt, je mehr Höhenmeter meine Runde hat.
Ich bin aber auch noch nie einen Pumptrack gefahren oder sonst irgendwas, was einer Kugelbahn ähnlich sieht.
 
Interessant wie lange man über einen Effekt diskutieren kann der sich berechnen lässt,
Völlig richtig, aber wer macht's?
Außerdem; "Dennoch ist dein Hinweis an dieser Stelle sehr wenig förderlich für die Dynamik dieses Fadens"
(Zitat, beim Stöbern gefunden)
 
Ich beobachte in der Realität, dass meine Durchschnittsgeschwindigkeit nahezu proportional sinkt, je mehr Höhenmeter meine Runde hat.
Ich bin aber auch noch nie einen Pumptrack gefahren oder sonst irgendwas, was einer Kugelbahn ähnlich sieht.
Neben den mehrfach erwähnten Erklärungen über das Streckenprofil hat das doch auch seinen Grund darin, daß die beim Bergauffahren investierte Energie beim Bremsen bergab verlorengeht und nicht mehr in Geschwindigkeit umgesetzt wird, bzw für die Überwindung von Fahrtwiderständen zur Verfügung steht.
 
Ich bin aber auch noch nie einen Pumptrack gefahren oder sonst irgendwas, was einer Kugelbahn ähnlich sieht.
Ja, das ist selten, zumindest in Deutschland:



Aber auch eine kurze Rampe und dann locker mit 60km/h am Fluss langfetzen und an der nächsten Steigung fast bergauf aus der Kurve fliegen ist beeindruckend.
 
Die Frage ist: Haben wir auf den Hügeln oben unsere übliche Geschwindigkeit und sind
in den Senken merklich schneller. Oder haben wir in den Senken unten gerade unsere
übliche Geschwindigkeit und sind nach 10 Höhenmetern merklich langsamer?
Um die Frage zu beantworten reicht es, einmal in solchem Gelände ein schnelles Velomobil zu fahren. Wenn ich mit z.B. noch 30 km/h über die eine Kuppe komme, habe ich in der nächsten Senke nach 10 Höhenmetern locker 70 km/h drauf. Dann komme ich mit 40 km/h über die nächste Kuppe und fahre in der nächsten Senke 75. Da pendelt es sich dann irgendwo ein.
 
Was eingebrachte Energie an solch einem Versuch verändert, hat mir mal mein Vater gezeigt.
Ich fuhr mit Enduromotorrad (125ccm,17PS) durch nen “Pumptrack“ auf nem Truppenübungsplatz (ca 200m Hügelspitzen wenige Meter auseinander).
Ich folgte (tuckerte) dem Auf und Ab, was wegen der Enge echt herausfordern war, quasi in Schrittempo. Mein Vater mit Motocross 125er superleichter Wettbewerbsmaschine ( 27PS) „flog“ einfach von Spitze zu Spitze mit ca 60km/h.

Die eingebrachte Energie macht einen riesigen Unterschied bei dem Experiment.
Auch ist Aerodynamik dein Freund.
Aber alles nur bis zu nem gewissen Grad an Steigung.
Ich kenn den Effekt auch vom RazzFazz mit Heck.
Bin mal über Wellen im Zentralmasiv „geflogen“ an ner Rennradgruppe vorbei. Das war irre.
Hat aber nix mit dem Versuch im ersten Video zu tun (gleiches Gewicht, gleiche Areodynamik, keine zusätzliche eingeleitete Kraft)
 
Beim sportlichen Tretrollern ist der Effekt sehr prominent. In der Ebene ist aufgrund der Mechanik irgendwann Ende, da kann der menschliche Körper einfach keinen schnelleren Vortrieb mehr generieren, bei leichten Steigungen verliert man nicht viel aber bergab geht dann richtig die Post ab...
 
Mein Vater mit Motocross 125er superleichter Wettbewerbsmaschine ( 27PS) „flog“ einfach von Spitze zu Spitze mit ca 60km/h.
Cool Story, Bro, aber was hat das mit dem Thema zu tun?

Ich kenn den Effekt auch vom RazzFazz mit Heck.
Bin mal über Wellen im Zentralmasiv „geflogen“ an ner Rennradgruppe vorbei. Das war irre.
Hat aber nix mit dem Versuch im ersten Video zu tun (gleiches Gewicht, gleiche Areodynamik, keine zusätzliche eingeleitete Kraft)
Das hat im Gegensatz ganz viel damit zu tun, es sei denn du wärst im Flachen genauso viel schneller gewesen.
 
Um die Frage zu beantworten reicht es, einmal in solchem Gelände ein schnelles Velomobil zu fahren. Wenn ich mit z.B. noch 30 km/h über die eine Kuppe komme, habe ich in der nächsten Senke nach 10 Höhenmetern locker 70 km/h drauf. Dann komme ich mit 40 km/h über die nächste Kuppe und fahre in der nächsten Senke 75. Da pendelt es sich dann irgendwo ein.
Das kann schon sein. Aber ist der durchschnittliche Energieeinsatz auch gleich oder geringer?
Physiologisch ist es einfacher, eine gleichmäßige mittlere Belastung zu halten als ein ständiger Wechsel zwischen sehr intensiver und garkeiner Belastung.
 
Cool Story, Bro, aber was hat das mit dem Thema zu tun?
Das hier immer die eingebrachte Energie unterschlagen bis geschätzt wird. Wenn man ganz viel Energie einbringt fährt man gar nicht mehr ins Tal .. das zeigt mein Beispiel
Das hat im Gegensatz ganz viel damit zu tun, es sei denn du wärst im Flachen genauso viel schneller gewesen.
Keine Ahnung, war ja kein Versuchsaufbau. Gefühlt war mein Geschwindigkeitsüberschuss aber größer, was ich auf die Energiersparnis durch die bessere Aerodynamik (Heck) zurückführe.
Wenn ich RTFs in welligem Gelände mit dem RazzFazz gefahren bin, hab ich mir Überholvorgänge auch gern ins Gefälle oder Ebene danach gelegt … bei dem Geschwindigkeitsüberschuss haben wirklich nur noch sehr wenige versucht „dran zu bleiben“. Am nächsten Anstieg hatte ich dann nen schönen Puffer und konnte locker hoch, wo die anderen sich anstrengen mussten, um überhaupt näher zu kommen.
Aber das ist ja alles auf die Energieersparnis durch Aerodynamik zurückzuführen.
Die „Herrlichkeit“ ist aber zum Beispiel bei schlechtem Straßenbelag oder unübsichtlicher Strecke (ist ja kein Rennen auf abgesperrtem Terrain) schnell wieder dahin.
Der Vorteil ist aber eben nicht durch die Versuche in den YouTube Videos allein zu erklären.
 
ca 200m Hügelspitzen wenige Meter auseinander
Häh? Die Hügel sind 200m hoch, aber nur wenuge Meter auseinander??
Ach Mist, Moment. Du meinst 200m Wegstrecke? So eine "Waschbrett"-Piste?
Naja, das ist ja nun wirklich komplett was anderes, wenn so eine Größenordnung ist, die dich nur durchschüttelt und bei der du garnicht mit Geschwindigkeit der Kontur folgen kannst, weil du abhebst. Kantstein runter fahren macht einen auch nicht schneller, obwohl man an Höhe verliert.

Die eingebrachte Energie macht einen riesigen Unterschied bei dem Experiment.
Ja klar. Wenn man Vollgas fährt, kann man schneller sein. Wenn man im ersten Video einen Kompressor hat und der ersten Kugel zum Start einen Schuss verpasst, hat sie auch bessere Chancen, weil siendann sofort schnell rollt.

Hier könnte man mal experimentieren o_O
Anhang anzeigen 395241
Nein. :rolleyes: Größenordnung stimmt nicht und Übergänge sind zu ruppig. Das wurde man wie einen Pumptrack fahren und damit hat man zusätzlichen Antrieb aus der Gewichtsverlagerung.
Außerdem sind das Hügel und keine Senken. Hügel sind eindeutig eine Bremse, weil man bei erhöhter Lage mit weniger Energie fährt.

Beim sportlichen Tretrollern ist der Effekt sehr prominent. In der Ebene ist aufgrund der Mechanik irgendwann Ende, da kann der menschliche Körper einfach keinen schnelleren Vortrieb mehr generieren, bei leichten Steigungen verliert man nicht viel aber bergab geht dann richtig die Post ab...
Auch schon eher was anderes, wenn du einen Antrieb hast, der eine konstante Geschwindigkeit hält, aber das Fahrzeug schneller rollen kann.
Ein Pedelec kann auch in Hügeligen Regionen schneller sein: In der Ebene fährt man die 25km/h vielleicht noch recht einfach und kann den Motor kaum nutzen. Fährt man dann aber bergauf, kann man bei immernoch 25km/h den Motor richtig arbeiten lassen und viel Akkuenergie in Lageenergie umwandeln, die man dann bergab auch über 25km/h in Bewegungsenergie umwandeln kann. Dann hat man nicht aus dem Hügel Energie gewonnen, sondern der Hügel hat einem ermöglicht, trotz der gesetzlichen Begrenzung des Motors mehr Energie von ihm zu bekommen.
Bei deinem Tretroller ist es dann auch so, dass du in der Ebene einfach nicht volle Leistung erbringen kannst, wenn du deine Fahrgeschwindigkeit erreicht hast. Bergauf kannst du die gleiche Geschwindigkeit halten und dabei mehr Leistung geben. Am Ende wird die angesammelte Energie bergab in höhere Geschwindigkeit umgesetzt. Der Hügel arbeitet für dich quasi ein Bisschen wie eine Gangschaltung! :LOL:
 
Wenn man ganz viel Energie einbringt fährt man gar nicht mehr ins Tal .. das zeigt mein Beispiel
Und was hat das für eine Relevanz?

Wenn ich RTFs in welligem Gelände mit dem RazzFazz gefahren bin, hab ich mir Überholvorgänge auch gern ins Gefälle oder Ebene danach gelegt … bei dem Geschwindigkeitsüberschuss haben wirklich nur noch sehr wenige versucht „dran zu bleiben“. Am nächsten Anstieg hatte ich dann nen schönen Puffer und konnte locker hoch, wo die anderen sich anstrengen mussten, um überhaupt näher zu kommen.
Aber das ist ja alles auf die Energieersparnis durch Aerodynamik zurückzuführen.
Es ist etwas anders, der Luftwiderstand arbeitet gegen den Effekt, kann ihn sogar ins Gegenteil verkehren, weil er quadratisch mit der Geschwindigkeit steigt. Das heißt, je aerodynamischer das Fahrzeug, desto deutlicher spürt man den Geschwindigkeitsvorteil durch eine Senke.
Ich überhole allerdings am liebsten im nächsten Anstieg wenn ich noch etwa 50km/h drauf habe :)

Der Vorteil ist aber eben nicht durch die Versuche in den YouTube Videos allein zu erklären.
Doch, aber mit genauso schweren Styroporbällen (entspricht den Rennradfahrern) sähe das Ergebnis anders aus. Das ändert aber nichts an den zugrundeliegenden Effekten.
 
Um die Frage zu beantworten reicht es, einmal in solchem Gelände ein schnelles Velomobil zu fahren. Wenn ich mit z.B. noch 30 km/h über die eine Kuppe komme, habe ich in der nächsten Senke nach 10 Höhenmetern locker 70 km/h drauf. Dann komme ich mit 40 km/h über die nächste Kuppe und fahre in der nächsten Senke 75. Da pendelt es sich dann irgendwo ein.
Die realen Zahlen sehen anders aus. Im freien Fall ist man, beginnt man bei null, nach zehn Metern auf ca. 50km/h, also 14m/s.
Wenn Du mit 30km/h beginnst, hast Du nach 10m Fallhöhe 58km/h drauf, also nur noch 28km/h mehr. Beginnst Du mit 50km/h Anfangsgeschwindigkeit sind 70km/h die Talgeschwindigkeit, also nur noch 20km/h schneller. Quadrate und so. Einfach, um reale Zahlen zu nutzen. Und dann kommt noch dazu, dass bei 70km/h der Luftwiderstand messbar höher als bei 50km/h ist. Nicht viel, aber messbar.

Das ist aber trotzdem eine Menge und von der Hügeloberkante ausgehend fährt man bis zur nächsten Hügelkante durchswhcnittlich erheblich schnell. Relevant ist die Anfangsgeschwindigkeit.

Diese Formeln gelten aber nur, wenn man mit 0km/h beginnt. Und alle Werte in SI EInheiten, also Meter und Sekunde

1741866815475.png
 
Zuletzt bearbeitet:
Ach Mist, Moment. Du meinst 200m Wegstrecke? So eine "Waschbrett"-Piste?
Naja, das ist ja nun wirklich komplett was anderes, wenn so eine Größenordnung ist, die dich nur durchschüttelt und bei der du garnicht mit Geschwindigkeit der Kontur folgen kannst, weil du abhebst. Kantstein runter fahren macht einen auch nicht schneller, obwohl man an Höhe verliert.
Klar ist es was anderes, weil mein Vater mit seinem Wettbewerbsmotor sehr viel Energie aufbringen konnte … und genau das unterscheidet uns Radfahrer von den Stahlkugeln … war ja von mir auch als Überspitzung gedacht
 
Zurück
Oben Unten