Richtig beobachtet, aber …

Du hast richtig festgestellt, dass bei geringerer Belastung weniger Kraft aufgebracht werden kann. Besser: Bei weniger Last ist weniger Antriebskraft nötig, bei mehr Belastung ist mehr Antriebskraft erforderlich. Auch wenn bei geringerer Last mehr Kraft vorhanden ist, wird diese nicht vollständig genutzt, d.h. der Antrieb läuft in einem Teillastbereich („tritt ins Leere“). Bei gleicher Last (Systemmasse, Steigung) aber unterschiedlich starken Fahrern (Antrieben) fährt der eine eben in Nennlast, der andere in Teillast.

Also, wenn weniger Last, dann weniger Antriebskraft, bei größerer Last eben mehr Antriebskraft. Das Bindeglied zwischen beiden ist das Getriebe, das Tretkurbel mit Abtriebsrad (hinteres Laufrad), also Kraft mit Last verbindet, egal ob Kardan-, Riemen- oder Kettengetriebe, egal ob Naben oder Kettenschaltung oder gar fixes Eingangrad. Durch Getriebe werden nur Hebelverhältnisse (Radien) genutzt, um Drehmomente/Kräfte zu wandeln. Ursache und Wirkung werden dadurch nicht umgedreht. Drehmomente und Kräfte stehen in einem festen Verhältnis, da ja die Radien konstant sind.

Um mal ein banales Beispiel zu bringen: Stell Dir eine Last in Form einer 10-kg-Hantel vor. Die hätte also ein Gewicht von 10 kp (vereinfachend alte Maßeinheit). Verschieden starke „Antriebe“ sollen diese Last einen halben Meter in der gleichen Zeit anheben. Als Bindeglied (Getriebe) dient ein Seil (oder eine Kette, also Single-Speed, um im Bild zu bleiben).

Als erstes kommt die sprichwörtliche bundesdeutsche Hausfrau mit palmoliv-gestähltem Händchen, hebt unter Aufbietung aller Kräfte die Hantel an, d.h. sie schöpft ihr Leistungsvermögen zu 100 % aus.

Als Zweiter komme ich, mit einem Vermögen, 20 kp zu heben. Ich benötige aber nur 50 % meiner Nennleistung, um die gleiche Arbeit auszuführen.

Als Dritter kommt unser hopsender Gewichtheber-Olympiasieger, der vielleicht 100 kp mit einer Hand anheben könnte. Der verrichtet die gleiche Arbeit, allerdings bei 10 % seines Leistungsvermögens. Die restliche Kraft wird einfach nicht benötigt, bzw. abgerufen. Sie geht „ins Leere“.

Der Lehrer (den Du mir ja angehängt hast) würde jetzt fragen: Wie groß ist jeweils die Zugkraft in den drei Fällen, die in der Kette wirkt? Hängt die vom Antrieb(svermögen) ab oder von der Last?

Kann ich mir die Antwort ersparen? Oder wollen wir wieder abstimmen?

Bitte nun nicht wieder solche Einwände, wenn einer gedopt ist oder was ist bei Gegenwind.

Was die Sache für die Fans der „gefühlten“ Physik so schwierig macht, ist die Tatsache, dass beim System Radfahrer/Fahrrad die wesentlichste Lastkomponente (Fahrer) auch gleichzeitig noch der Antrieb ist. Zur Verbesserung der Vorstellungskraft stelle man sich Antrieb und Last als räumlich getrennt voneinander vor.

Für weitere Abstimmungen würde ich gern das Gravitationsgesetz zur Disposition stellen. Am besten um 10 % reduzieren, das Ergebnis würde meinem Wohlfühlgewicht nahe kommen.

Gefühlte und demokratische Physik ist Schei… !

Schönen Abend wünscht Dietmar