Exploratorium: Wissenschaft des Fahrradfahrens: Antrieb und Gangschaltung/Seite 2 von 3

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"Penny Farthing" & "French Twist"

Wie Paul uns erklärt, ist die Methode des Zähne Zählens nur eine der möglichen Methoden, um das Übersetzungsverhältnis eines Fahrrades zu ermitteln. In England wird das Übersetzungsverhältnis mittels einer festen Bezugsgröße, dem Durchemsser des Vorderrades eines Velocipeds (bzw. "Penny Farthing"), errechnet. In Pauls erstem Beispiel, einem Übersetzungsverhältnis von 2 zu 1, würden wir nach dieser Methode den Durchmesser des Hinterrades mit zwei multiplizieren.
Eine Schaltung mit einem Verhältnis von 2 zu 1 und einem Hinterrad von 27 Inch Durchmesser würde demanch eine 54-Inch-Gangschaltung werden.

In England wird das "Penny Farthing" (Velociped) heutzutage noch immer genutzt, um die Schaltungsverhältnisse von modernen Fahrrädern zu messen

In Frankreich und Holland verwendet man ein metrisches System.
Man nimmt dort den Umfang des Rades in Metern und multipliziert ihn mit dem Übersetzungsverhältnis. Um wieder Pauls Ausgangsbeispiel zu nehmen, wird bei einem Übersetzungsverhältnis von 2 zu 1 und einem Radumfang von 1,5 Meter das Resultat 3 Meter sein. (Im Gegensatz zum englischem System gibt diese Methode also an, wie weit man gefahren ist; in diesem Fall 3 Meter.)

Versuchsanleitung Kettenantrieb

Der Kettenantrieb ist eine Verbindung der Pedalen mit dem Hinterrad. Durch diese Verbindung ist es möglich, die Kraft, die man auf den Pedalen ausübt, auf das Hinterrad zu übertragen, wodurch das Fahrrad schließlich fährt.

Was braucht man:
Man kann das Prinzip des Kettenantriebes ziemlich einfach nachkonstruieren.
Dazu wird folgendes Material benötigt:
* Drahtspulen: je ein Paar mit gleicher Grösse und eines mit einer größeren oder kleineren Spule
* ein flaches Holzbrett
* Nägel
* Gummiband

Was ist zu tun:
Nagle zwei Nägel auf deinem Brett fest, die dir hinterher als Achsen dienen, um die Spulen darauf zu stecken. Die Spulen sollen soweit von einander entfernt sein, dass du das Gummiband leicht dehnen musst, um sie zu verbinden (aber nicht zu straff, so dass sich die Spulen leicht drehen können). Dann steckst du Spulen auf die beiden Nägel und verbindest sie mit dem Gummiband.

Der Versuch wird interessanter, wenn du verschiedene Größen von Spulen ausprobierst

Mit den roten Dreiecken, die wir oben auf den Spulen aufgemalt haben, wird es leichter, die Tätigkeit der "Übersetzung" zu verfolgen.

Probier jetzt aus, wie das Drehen der einen Spulen Einfluss hat auf das Drehen der anderen Spule. Drehen sie sich beide in derselben Geschwindigkeit? Und in derselben Richtung?

Außerdem kannst du folgendes untersuchen:

1) Markiere einen Punkt auf den Spulen und drehe. Probier eine kleine und eine grosse Spule aus. In welchem Verhältnis drehen sich die beiden Spulen zu einander?

2) Drehe das Gummiband einmal herum, so das eine 8er-Figur zwischen den beiden Spulen ensteht. Verändert sich dadurch das Tempo der Drehungen?

3) Schau dir die Kette und die Gangschaltung an deinem Fahrrad an.
In wiefern ist dein Modell mit der Spulen mit einem Fahrrad zu vergleichen? In wiefern ist es unterschiedlich?

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