..."Das Trägheitsmoment J eines rotierenden Körpers allgemein, der im Abstand vom Mittelpunkt r die Masse m rotieren lässt, ist J=mr²
Für die Radgrösse 622 ist r ~ 0,305 m. Wir betrachten 2 Fallunterscheidungen mit den Felgengewichten A = 500 g und B = 600 g. Dann ist
J (A) = 0,0465 kgm² und J (B) = 0,0558 kgm²
Diese Werte müssten noch wegen des Masseneinflusses von Speichen und Nabe erhöht werden. Die exakte Lösung ist ein Integral, das aber zur rein vergleichenden Felgenbetrachtung nicht berücksichtigt zu werden braucht.
Nun beschleunigen wir beide Laufräder von v (1) = 36 km/h = 10m/s
auf v(2) = 45 km/h = 12,5 m/s
Die jeweiligen Rotationsenergien E (rot) = ½ J w² = ½ J (2 pi *f)² sind für die Fälle:
A/1 = 21 Joule, A/2 = 32,5 Joule, Differenz : = 11,5 Joule Beschleunigungsarbeit
B/1 = 25,2 Joule, B/2 = 39 Joule, Differenz: = 13,8 Joule Beschleunigungsarbeit
Da das Fahrrad 2 Laufräder hat, verdoppelt sich der Energieverbrauch:
23 Joule für die 500 g
Felgen, 27,6 Joule für die 600 g
Felgen
Also benötigt der schwerere Laufradsatz 4,6 Joule mehr Energie, um von 36 auf 45 km/h zu beschleunigen.
Wird dieser
Sprint in 3 Sekunden bewältigt ( was eine gute Leistung ist), beträgt die Mehrleistung P = W/t ca.
1,5 Watt.
Benötigt man für denselben Sprint allerdings 6 Sekunden, ist die erforderliche Mehrleistung nur noch ca. 0,75 Watt."...