Wie steif muss die Sohle beim Radschuh wirklich sein?
 

Hallo,

inspiriert von einem Post über steife Radschuhe bzw. deren Sohlen bin ich am Überlegen.

Muss die Sohle wirklich so steif sein wie möglich. Überträgt man dann tatsächlich mehr Kraft auf das Pedal?

Als kleinen Test hab ich mich auf einen Stuhl gesetzt und vor mich eine ganz normale Waage gestellt. So eine mit der man sein Körpergewicht wiegen kann.

Dann habe ich, ohne mich am Stuhl festzuhalten so fest wie möglich mit einem Fuss auf die Waage gedrückt.

Das alles barfuss, mit Turnschuhen, mit Rennradschuhen. Letzteres mit PA (Polyamid) Sohle und mit Carbonsohle.

Bei meinem zweiten Versuch habe ich mich am Stuhl festgehalten und wieder so fest wie möglich mit dem Fuss auf die Waage gedrückt.

Das Ergebniss war in allen Fällen gleich egal ob barfuss, mit Turnschuhen (nike free) Northwaqve Rennradschuhe und Specialized Rennradschuhe. Es war auch egal ob ich die Schuhe gut fest am Fuss hatte oder nur leicht geschnürt.

Ohne Festhalten ca. 30 kg mit Festhalten ca. 45 kg rechter Fuss. Links ca 2 kg weniger.

45 kg entspricht bei eine Kurbellänge von 172,5mm und einer Trittfrequenz von 90 U/min einer Leistung von ca. 230 Watt . Wenn ich mich nicht vertan habe. :Cheese:

Meine persönliche Schlussfolgerung:

Die Kraft wird vom Oberschenkel über das Sprunggelenk und das Fussgewölbe auf den Ballen übertragen. Ob die Schuhsohle besonders steif ist oder nur normal steif spielt keine Rolle.

so kannst du es leider nicht messen, weil du die Dämfung ja einmal zusammendrückst und dann abliest. Da du beim radfahren aber nicht konstant druck aufbaust und den dann hälst, sonder immer wieder neu, macht es einen unterschied um ein teil erstmal benötigt wird, um die Dämpfung bzw. weiche Sohle zusammen zu drücken oder direkt ins Pedal geht.

Darf ich fragen wie du das rechnest? Gehst du davon aus, dass die 45kg (bzw. die entsprechende Kraft) permanent und zudem stehts tangential wirken?
Ich bin mir nicht sicher, aber ich glaube nicht, dass du aus den 3 Werten so einfach eine Leistung berechnen kannst (außer du nimmst das von mir oben genannte Szenario an. Dürfte in der Realität aber nicht so sein).
90/min und 45 kg sind doch recht viel. Müsste da nicht viel mehr Watt rauskommen?

Edith: nach meiner Rechnung kommen ca. 730 Watt raus bei oben genanntem Szenario. Hab ich mich verrechnet? Wo sind die Physiker?

Dein Test halt in meinen Augen wenig mit der Situation am Rad zutun. Da hast du eher Druckstöße und keinen Dauerdruck. Grundsätzlich kann man sagen, das immer wenn bei Druckstößen etwas nachgibt bzw. federt, wird von dem Gegenstand Energie aufgenommen und absorbiert. Wie viel das Ende bei Schuhe mit unterschiedlich steifer Sohle ist kann ich nicht sagen. Es kann auch gut sein, das auf längeren Distanzen ein Komfortgewinn von Vorteil sein kann.

Die Dämpfung ist aber hauptsächlich im Fuss vorhanden, also im Fleisch am Ballen und im Fussgewölbe.

Aber du hast recht. Beim Turnschuh drücke ich noch die elastische Sole mit zusammen. Beim Radschuh zweifel ich aber ob ich die PA bzw. die Carbonsohle noch zusammendrücke.

Bei einer Fussdruckmessung mit einem Messkissen im Schuh war auch deutlich zu sehen wo der Druck übertragen wird. Im Bereich des Fussballens.




Ich bin nur vom Extremfall bei Kurbelstellung 3 Uhr ausgegangen. Es ist auch nur eine Überschlagsrechnung.

45kg x 9,81m/s = 441Newton
441N x 0,1725m = 76Nm (Drehmoment (Arbeit) (hier ist ein Fehler: um von Drehmoment auf Arbeit zu kommen muss man noch den Weg den das Pedal unter Kraft zurücklegt einbeziehen. Und zwar als Radiant.)

Bei 90 Umdrehungen pro Minute erzeuge ich 180 Tritte mit 441N

76Nm x 180/60 = 228W (Nm/S)

ist auch eine Übung für mich um mit Leistung / Arbeit / Kraft klarzukommen.

Ich hatte auch gedacht es müssten mehr Watt rauskommen.


Freue mich auf Hinweise und so weiter.

Ja ist richtig ist kein Dauerdruck. Die Situation am Rad ist natürlich anders. Die wollte ich auch mit meiner Überlegung nciht nachbilden.

guter Punkt, aber ich frag mich ob die Sohle bei den Impulsen überhaupt Zeit hat nachzugeben. Gerade wenn die Hauptkraft vom Fussgewölbe über den Ballen auf das Pedal übertragen wird. (wenn das so ist)

Fahr einfach mal mit nem luschigen Turnschuh 100km in nem alten
Pedal mit Gurten und du weißt wieso du einen steifen Schuh willst :Cheese:


Zweite Überlegung, wenn man sich von der Seite steifer Schuh nähert: Was würde eine eingebaute Dämpfung bringen? Welchen Vorteil, hätte mehr Dämpfung? Würde man mehr Dämpfung wollen?

Falls das von mir genannte Blödsinn ist, bitte gleich korrigieren. Ich arbeite hier mit meiner Schulphysik und dem schwerfällig arbeitenden Verstand :D

Die Nm des Drehmoments darfst du nicht verwechseln mit den Nm der Arbeit. Das sind verschiedene physikalische Größen. In deiner Rechnung fehlt die Wegkomponente bzw der Winkel, bei dem die Kraft wirkt.

Man könnte z.b. so rechnen:
Annahme: jeweils zwischen 2 Uhr und 5 Uhr wirken diese 45kg = knapp 450 Newton auf das Pedal. Das jeweils rechts und Links. D.h. die Hälfte der Kurbelumdrehung ist Druck auf dem Pedal (45 kg, die andere Hälfte nicht. Das ist in der Realität sicher nicht so, aber realistischer als 45 kg, die über die ganze Umdrehung wirken.

Leistung (Watt) = Kraft (Newotn) x Strecke (Meter) : Zeit (Sekunden) = 450 Newton x (0,172Meter x Pi [= halber Umfang des Kreises, den die Kurbel beschreibt]) x 90/60 (also 1,5 mal pro Sekunde) = 365 Watt.