@ Thunderbird : Nein, bitte nicht durcheinander bringen.
bei linearer Bewegung (Beschleunigung) heißt das Massenträgheit (so schwer wie das Teil ist, soviel Wiederstand setzt es einer Geschwindigkeitsänderung entgegen).
Bei Drehbewegung geht es um das Rotationsmoment. Der Wiederstand, den ein Körper einer Änderung der Drehzahl entgegensetzt ist abhängig von der Massenverteilung. Konzentriert man alle Masse in den Drehpunkt, dann hast du auch kein Problem (keine Kraft notwendig) um die Drehzahl zu ändern. Entgegengesetztes Beispiel ist der Versuch mit zwei gleich schweren Walzen (Durchmesser z.B. 20 cm). Deutlich: Gewicht und Außendurchmesser sind gleich. Die eine besteht aus Vollmaterial (z. B. Kunststoff) , die andere ist ein ganz dünnes Rohr aus Stahl. Also hat das Stahlrohr seine Masse ausschließlich im dünnen Außenbereich.
Beide läßt man die gleiche Ebene herunterrollen. Der Kunststoffzylinder rollt deutlich schneller, er beschleunigt schneller. Der Stahlzylinder rollt langsamer und wird nur allmählich schneller und er kommt später unten an.
Daran sieht man, dass der Stahlzylinder sich schwerer Beschleunigen läßt. Den die Kraft, mit der die beiden gleich schweren Zylinder beschleunigt wurden ist ja gleich groß.
Das mit der doppelten Geschwindigkeit habe ich etwas ungpräziße dargestellt.
Das Bike (also Rahmen und Laufräder) bewegen sich mit gleicher Geschwindigkeit linear.
Da aber der
Reifen auf der Fahrbahn nicht durchrutscht, muss noch eine Drehung her. (würde es diese Drehung nicht überlagern, hätte man eine rein translatorische Bewegung, die Räder drehten sich nicht, hätten aber die Geschwindigkeit des restlichen Fahrrades) Die Drehung des Laufrades überlagert sich jetzt mit der linearen Bewegung des Fahrrades. Resultat ist, dass der
Reifen an der Aufstandfläche auf die Fahrbahn die Geschwindigkeit Null hat und im oberen Totpunkt die doppelte Geschwindigkeit, mit der sich das Fahrrad fortbewegt.
Die Achse der Nabe bewegt sich mit der Geschwindigkeit des Fahrrades, vollführt aber keine Drehung.
Ich hoffe, ich habe mich verständlich ausgedrückt.
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