Bestimmt haben sich einige von Euch schon einmal gefragt, wie es sich anfühlt, mit dem Fahrrad einen Looping zu fahren. Und wieder andere möchten vielleicht wissen, ob und wie das denn möglich ist. Nun, dass es möglich ist bewies 1902 bereits der Artist und Draufgänger Allo Diavolo, der damals als erster Mensch mit dem Fahrrad durch einen Looping fuhr.

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Allo Diavolo’s «Draufgänger-Outfit»

Dieses flüchtige Kopfstehen begeistert bis heute die Menschen und es gibt zahlreiche Videos auf Youtube, wo sich Neuzeit-Diavolos auf Fahrrädern, Minimotorrädern, auf Wasserrutschen und sogar rennend an einen Looping heranwagen (ACHTUNG: NICHT NACHMACHEN!).

Wie kann man aber erklären, dass man am höchsten Punkt nicht runterfällt? Dieser Frage werden wir jetzt nachgehen, damit es Euch (falls ihr denn je genug verrückt sein solltet, einen Looping zu versuchen) nicht ähnlich ergeht, wie jenen armen Teufeln, aufgrund derer Misserfolge dann jeweils die Feinjustierungen am Versuch vorgenommen wurden.

Damit man den vollen Looping schaffen kann, muss die Geschwindigkeit am höchsten Punkt so gross sein, dass die Flugparabel ausserhalb der Bahn des Loopings liegt. Ist die Geschwindigkeit zu klein, liegt die Flugparabel innerhalb des Loopings und Diavolo (und all seine Nachahmer) würden sprichwörtlich den Boden unter ihren Rädern verlieren und runter fallen. Das heisst also, dass eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit nötig ist, um eine Flugparabel zu erreichen, die ausserhalb des Loopings liegt.

Diese Zentripetalkraft berechnet man mit der Formel FZP = mv2/r. m ist die Masse des Objekts, v seine Geschwindigkeit und r der Kurvenradius. Sie setzt sich aus den wirklich am Körper angreifenden Kräften zusammen. Am höchsten Punkt sind das die Gravitationskraft G = mg und die Normalkraft N, die durch den Druck der Loopingbahn auf das Rad zustande kommt. Beide zusammen ergeben die Zentripetalkraft.
Im Grenzfall ist die Geschwindigkeit so gering, dass die Normalkraft völlig verschwindet. Der Looping drückt dann am höchsten Punkt gar nicht mehr gegen das Rad. Man befindet sich daher im Prinzip einen Tick lang im freien Fall. Die Zentripetalkraft kommt jetzt nur mehr durch G zustande. Deshalb kann man schreiben: G = FZP beziehungsweise mg = mv2/r. Wenn man wegkürzt und nach v auflöst, bekommt man v = √ gr. Das ist ganz allgemein die Geschwindigkeit, die man für das Durchfahren eines Loopings benötigt.

Wenn wir nun annehmen, das Diavolo’s Looping einen Radius von 3 m hatte, dann ergibt das an der höchsten Stelle eine Grenzgeschwindigkeit von 4.5 m/s (knapp 16 km/h).

Fun-Fact: Man kann abschätzen, dass bei der Einfahrt am Fuss des Loopings eine Gesamtbeschleunigung von fast 10 g auftritt. Da braucht man auf jeden Fall einen sehr weichen Sattel, um unangenehme Quetschungen zu vermeiden.

Ein Gedanke zu “Wie fährt man mit dem Rad durch einen Looping?

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