160. Impuls: Fahrrad – Drehimpuls oder Schwerpunkt?Viele von uns benutzen das Fahrrad tagtäglich, aber warum fährt es eigentlich so stabil? Die große Erkenntnis aus Experimenten vor wenigen Jahren: Der Schwerpunkt des Lenkgestänges ist niedriger, als der Schwerpunkt der Hinterradkonstruktion mit Sattel, auf dem die Person sitzt. Deshalb kippt das Fahrrad bei seitlicher Störung vorne schneller als Hinten und lenkt sich wegen der Geometrie des Lenkgestänges von selbst gegen. Bereits bekannt war, dass der Nachlauf (N) des Vorderrades die einfache Spurhaltung ermöglicht (wie bei Rädern von Einkaufswagen ist der Auflagepunkt des Vorderrades beim Fahrrad in Fahrtrichtung hinter der Lenkachse), und dass der Gyroskop-Effekt zusätzlich Stabilität gibt (denn die Änderung des Drehimpulses L eines rotierendes Rades folgt immer dem Drehmoment, das durch eine äußere Kraft bewirkt wird, wodurch sich das Fahrrad bei genügend großer Geschwindigkeit selbst stabilisiert).https://www.dpg-physik.de/aktivitaeten-und-programme/archiv/175-jahre-dpg/impulse/175-impulse/160https://www.dpg-physik.de/aktivitaeten-und-programme/archiv/175-jahre-dpg/impulse/175-impulse/160/@@download/image/Impuls160.png
160. Impuls: Fahrrad – Drehimpuls oder Schwerpunkt?
Viele von uns benutzen das Fahrrad tagtäglich, aber warum fährt es eigentlich so stabil? Die große Erkenntnis aus Experimenten vor wenigen Jahren: Der Schwerpunkt des Lenkgestänges ist niedriger, als der Schwerpunkt der Hinterradkonstruktion mit Sattel, auf dem die Person sitzt. Deshalb kippt das Fahrrad bei seitlicher Störung vorne schneller als Hinten und lenkt sich wegen der Geometrie des Lenkgestänges von selbst gegen. Bereits bekannt war, dass der Nachlauf (N) des Vorderrades die einfache Spurhaltung ermöglicht (wie bei Rädern von Einkaufswagen ist der Auflagepunkt des Vorderrades beim Fahrrad in Fahrtrichtung hinter der Lenkachse), und dass der Gyroskop-Effekt zusätzlich Stabilität gibt (denn die Änderung des Drehimpulses L eines rotierendes Rades folgt immer dem Drehmoment, das durch eine äußere Kraft bewirkt wird, wodurch sich das Fahrrad bei genügend großer Geschwindigkeit selbst stabilisiert).