Arbeitsblatt: Hebelgesetz Fahrrad

Hebel beim Fahrrad Energie beim Radfahren Fährt der Radfahrer eine Stunde lang mit 15km/h, dann hat er die mechanische Energie 180kJ eingesetzt. Damit man diese Energie in verbrauchte Kalorien umrechnen kann, muss der physiologische Wirkungsgrad des Körpers bekannt sein: Der menschliche Körper muss ca. 4-mal soviel Energie mit der Nahrung aufnehmen wie er mechanisch abgeben kann. Für die genannte Fahrt muss also die Energie 720kJ aufgenommen werden, was in etwa dem Nährwert eines trockenen Brötchens entspricht. Um in kcal umzurechnen, müssen die kJ durch 4,2 dividiert werden: 720kJ sind ca. 170kcal. Umgekehrt verbraucht ein Radprofi während eines siebenstündigen Rennens rund 40MJ an Energie! Wie lange fährt ein durchschnittlicher Radfahrer mit der Energie einer Tafel Schokolade, die 2200 kJ Energie liefert? Es wird mit einer Kraft von 50N in die Pedale getreten, der Pedalhebel ist 17 cm lang, der vordere Zahnkranz hat einen Radius von 10 cm, der hintere 6 cm und das hintere Rad 35 cm. Mit wie viel Kraft wird das Fahrrad vorangetrieben?