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Kinetische Energie (bearbeiten)

Version vom 14. Oktober 2021, 01:12 Uhr

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→‎Im Bahnradsport: Nutzung der Kurvenüberhöhung: Rechtschreibung
Das Pendel weist ein Minimum an [[Potentielle Energie|potentieller Energie]] auf, wenn es sich im unteren Totpunkt (senkrecht hängend) befindet. In dieser Punkt ist aber auch seine Geschwindigkeit, und damit seine ''kinetische'' Energie am größten. Die Summe beider Energieformen ist immer gleich, die Höhe folgt in beiden Fällen einer Sinuskurve.
====Im Bahnradsport: Nutzung der Kurvenüberhöhung====
Im Bahnradsport nutzen wir eher das „Bahnstationenprinzip“ von oben: Fährt ein Ein Fahrer fährt z.B. vor dem Feld, weil er einen – in diesem Fall: erfolglosen - – [[Ausreißversuch]] unternommen hat. Würde er jetzt einfach langsamer werden und sich allmählich ins Feld zurückfallen lassen, wie beim Straßenrennen, müßte er erneut [[Antritt|antreten]] um sich wieder im Feld einzureihen. Die als Bewegungsenergie „gespeicherte“ Arbeit würde durch den Luftwiderstand aufgezerrt und wäre damit unwiederbringlich verloren. Da er erschöpft ist von seiner mißlungenen Attacke, besteht die Gefahr, das daß er [[Durchgereicht werden|durchgereicht]] und abgehängt wird.
Auf der Bahn hat er die Möglichkeit, seine noch hohe kinetische Energie durch Hochfahren auf der Bahn (Nutzung der Kurvenüberhöhung) zu „konservieren“. Für kurze Zeit fährt er statt z.B. 45km/h (gewöhnliches Tempo des Fahrerfeldes) nur 35 - 40km/h und kann sich optimal erholen. Hat das Feld ihn eingeholt, kippt er von oben ab und kann ohne große Mühe wieder auf die Geschwindigkeit des Feldes beschleunigen. Dort sucht er sofort den [[Windschatten]] anderer Fahrer und kann sich so weiter regenerieren.
Andere Anwendungen des Prinzips der schnellen (und verlustfreien) Umwandlung von kinetischer und potentieller Energie auf der Bahn kommen zur Anwendung
*bei der [[Ablösung]]
*bei der Anwendung der Taktik des [[Sprinter-Abstand]]s im [[Fliegerrennen (Bahnradsport)]]*bei Disziplinen wie dem 200-m-Zeitfahren mit fliegendem Start. Außerdem gleicht der Fahrer kleine Lücken oder geringfügig zu hohe Geschwindigkeiten routinemäßig ständig durch die Wahl des Höhenniveaus der Fahrspur aus: Läuft er auf den vor ihm Fahrenden auf, lenkt er reflexartig rechts an seinem Hinterrad vorbei 30cm bis 1m nach oben, so daß die Geschwindigkeit fällt und er wieder an das Hinterrad gehen kann; entsteht eine Lücke, verlagert er die Fahrspur geringfügig nach links und ist sofort wieder am Hinterrad. Beobachtet man erfahrene Bahnfahrer wie Roger Kluge oder Marc Cavendish z.B. bei Sechstagerennen, stellt man fest, daß sie durch diese Technik erhebliche Mengen Energie im Vergleich zu ihren Konkurrenten sparen.
Außerdem gleicht der Fahrer kleine Lücken oder geringfügig zu hohe Geschwindigkeiten routinemäßig ständig durch die Wahl des Höhenniveaus der Fahrspur aus: Läuft er auf den vor ihm Fahrenden auf, lenkt er reflexartig rechts an seinem Hinterrad vorbei 30cm bis 1m nach oben, so daß die Geschwindigkeit fällt und er wieder an das Hinterrad gehen kann; entsteht eine Lücke, verlagert er die Fahrspur geringfügig nach links und ist sofort wieder am Hinterrad. Beobachtet man erfahrene Bahnfahrer wie Erik Zabel oder Bruno Risi z.B. bei Sechstagerennen, stellt man fest, daß sie durch diese Technik erhebliche Mengen Energie im Vergleich zu ihren Konkurrenten sparen.
====Wiegetritt====
Der Wiegetritt ist leider von der Biomechanik bisher nicht besonders gut erforscht. Während es zum Tretzyklus im Sitzen recht gute Studien gibt (z.B. die [[Hillebrecht-Studie zum Tretzyklus]]<ref>[http://bildung.freepage.de/cgi-bin/feets/freepage_ext/41030x030A/rewrite/doc-hilli/VEROEFF/RUNDERTRITT.HTM Martin HILLEBRECHT et al.: Tritttechnik im Radsport: Der "runde Tritt" - Mythos oder Realität?]</ref>), ist der Wiegetritt noch weitgehend ein „unbeschriebenes Blatt“.
Dennoch ist sehr offensichtlich, daß es beim Wiegetritt in der Phase des Tretzyklus, in der die größte Kraft entwickelt werden kann, der Körperschwerpunkt leicht angehoben wird. Auch hier findet also kurzfristig eine Umwandlung von kinetischer Energie, d.h. bereits ''verrichteter Arbeit'', in potentielle Energie statt, die anschließend zur Unterstützung der „schwachen Phase“ des Tretzyklus unterstützend genutzt werden kann.
===Durchschnittsleistung===
Zur Erzielung einer möglichst guten Zeit ist es im Radsport erforderlich, daß das Verhältnis zwischen Durchschnittsleistung und erreichter Geschwindigkeit möglichst klein ist. Aufgrund der Gesetzmäßigkeiten im Zusammenhang mit dem [[Luftwiderstand]] bewirken beispielsweise bereits kleine Schwankungen in der Geschwindigkeit eine bedeutend höhere erforderliche Leistung. Mathematisch ist dies auf die Gesetzmäßigkeit zurückzuführen, daß ''der Durchschnitt der Quadrate stets größer oder gleich dem Quadrat des Durchschnitts'' ist. Da der Luftwiderstand mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wächst, kommt dies bei ungleichmäßiger Geschwindigkeit zum tragen.
Übersehen wird allerdings oft die Rolle des Bremsens. Sie bedeutet aus Sicht des Sports eine „Vernichtung“ von Energie. Diese kann es physikalisch natürlich nicht geben, aber die Wärmeenergie, in die die kinetische Energie beim Bremsen umgewandelt wird, ist für die Erbringung einer hohen Geschwindigkeit verloren.
Nicht umsonst wird zur Reduzierung des Spritverbrauchs Autofahrern empfohlen, einen größeren Abstand zu halten, damit man nicht bremsen muß, sondern die Geschwindigkeit allmählich abbaut (durch den Luftwiderstand). Das gleiche gilt natürlich auch für den Radrennfahrer.
Erfahrene Radrennfahrer empfehlen daher im Rennen, stets „laufen zu lassen“. Tatsächlich ist bei einem Rennen auf einem flachen Rundkurs die Benutzung der Bremsen nicht nur selten erforderlich. Nur wenige Fahrer aber beherrschen dies – und wo einer bremst, werden auch die Nachfolgenden zum Abbremsen gezwungen (''s. auch [[Gummibandeffekt]]'').
Abgerufen von „https://www.fahrradmonteur.de/Spezial:Mobiler_Unterschied/13188...51636“

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