G-Kraft? Damit ist doch eigentlich die Kraft gemeint, die auf einen Körper ausgeübt wird, zum Beispiel wenn man mit einem Fahrrad mit der Geschwindigkeit X gegen eine Wand fährt.
Davon abgesehen: Selbstredend ist die selbe Energie notwendig um eine Masse zu beschleunigen oder eben abzubremsen, was ja im Prinzip das Gleiche ist, nur mit umgekehrten Vorzeichen.
Aber das gilt in dem Falle erstmal für das ganze "System". Wie dabei im Einzelnen die Speichen mehr oder weniger belastet werden, sagt das ja noch nicht aus.
Nur zum allgemeinen Verständnis: Ich gehe davon aus, dass in diesem Falle die Speichen höher be- und entlastet, weil im Prinzip Nabe und Felge gegeneinander verdreht werden. Und um sich ein plastisches Bild davon zu machen: Man betrachte den "Versuchsaufbau" der Rennrad-Bravos, wenn die eine "Torsionssteifigkeit" des Laufrades "testen" wollen, indem die Felge arretiert wird und die Nabe gegen die stehende Felge verdreht wird.
Mit der Übersetzung bin ich mir übrigens gar nicht so sicher, wie ich angegeben habe: Bei 1:1 hat man vor allem, dass die gleiche Kraft, die auf das Pedal gegeben wird auch am Radumfang anliegt, bei Übersetzung ist die Kraft am Radumfang kleiner, bei Untersetzung größer.
Bis dahin tangiert das die Speichen, bzw. die Größe der Vorspannung auch überhaupt nicht ( die Belastung durch das Gewicht lasse ich mal außen vor, auch wenn die dafür sorgt, dass sich die Spannung jeder Speiche während der Fahrt immer ein wenig ändert).
Aber Ansonsten ist die Spannung während der Fahrt prinzipiell im "Gleichgewicht". Felge und Nabe rotieren mit der selben Geschwindigkeit. Damit sich was in der Vorspannung tut muss sich, wie gesagt, Eines der Bauteile gegen das andere verdrehen, bzw. mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen oder gar gegenläufig "arbeiten".
Beim "starren Antrieb" wird angenommenermaßen über die Pedale beschleunigt und gebremst. Im übrigen in der Tat der Grund, warum irgendjemand auf die Idee gekommen ist, Speichen tangential einzulegen - die Pedale waren da noch direkt auf der Vorderachse befestigt.
Aus dem "Stand" wird die Nabe dann sozusagen gegen den "Rollwiderstand" aus Gewicht und Reibung (
Reifen - Boden) bewegt, bis dieser "gebrochen" ist - was auch bei allen anderen dann der Fall ist - und abgebremst wird wieder über die Achse und der "Widerstand" ist die beschleunigte Masse und die Reibung. In dem Fall kann man davon ausgehen, dass bei beiden Aktionen die Speichen des Antriebsrades gleich hoch be- und entlastet werden. Die Voraussetzung dafür ist aber, dass angenommen wird, dass auf dem Pedal jeweils die gleiche Kraft ausgeübt wird.
Bei einer Rücktrittbremse dürfte es sich ähnlich verhalten, weil auch hier die nach vorne Treibende Masse über den
Reifen die Felge weiter dreht, die Nabe aber schon "langsamer" ist. Ich denke aber, dass die Bremskraft hier bereits höher ist, als beim "Gegenhalten" auf dem Pedal beim starren Antrieb. Vermutlich hat jeder schon das Hinterrad seines Kinderrades mal blockieren lassen....
Die Kraft an der Scheibenbremse ist mutmaßlich noch mal höher und vorne vor allem wirksamer, so daß der Unterschied der "Rotationsgeschwindigkeiten" von Nabe und Felge momentan deutlich größer sind, als bei den anderen "Bremsarten".
Letztlich will ich darauf hinaus, dass es nicht die bloße Masse ist, die für die Mehrbelastung der Speichen verantwortlich ist, sondern ob und wie stark die Bauteile des Laufrades "gegeneinander" arbeiten können. Und da meine ich, dass die Scheibenbremse da klar mehr Chancen hat, als der Antrieb. Davon völlig unbenommen ist natürlich, dass, um die gesamte Masse auf Geschwindigkeit X zu beschleunigen, die selbe Energie notwendig ist, wie die Masse von Geschwindigkeit X auf Null "negativ" zu beschleunigen.
Aber ganz allein von der Bremse kommt es natürlich nicht, dass Laufräder für mit Scheiben gebremste Fahrräder in "größerer Gefahr sind" aus dem "Gleichgewicht" zu gelangen:
Neben den üblichen Belastungen wie Wiegetritt, Kurvenfahrten, Unebenheiten usw. ist es auch die Tatsache, dass man nun hinten und vorne Laufräder mit unterschiedlichen Speichen-Vorspanunngen hat.
"Real" habe ich ja schon Laufräder für Scheibenbremsen mit komplett gelockerten Speichen entgegen nehmen dürfen. Das Hinterrad war auch einen Hauch stärker betroffen, nicht zuletzt, weil die Vorspannung hinten immer stärker auseinanderfällt, als vorne. Der Bremsvorgang ist ja nicht die einzige Belastung der Speichen, das ist ja klar, aber auffällig ist eben, wie stark auch das Vorderrad in Mitleidenschaft gezogen wird, was bei Felgenbremsen nicht der Fall ist.