Der Körperschwerpunkt auf dem Einrad - wo isser?

Hallo,

ich suche den Körperschwerpunkt auf dem Einrad, wer kann mir helfen? Als Diskussionsgrundlage hab ich einen kleinen Newsbeitrag auf einradfahren.de geschrieben: http://einradfahren.de/index.php?module=mod_news&action=view&news_id=165

Ich bedanke mich jetzt schonmal für die Hilfe
gossi

Körperschwerpunkt in der Nabe? Klar, meine Masse macht einfach mal so nen neuen Schwerpunkt auf Fußhöhe auf. O_o

Schwerpunkt des Menschen ist irgendwo auf Hüfthöhe (die Beine sind ordentlich schwer). Wenn ich das Klappmesser nach vorne mach (z.B. beim zurückfallen und bremsen mit dem Einrad) dann wandert er natürlich nach vorn aus dem Körper raus. Um ihn nach hinten zu bekommen geht dagegen nur ein bisschen Hohlkreuz und Arme zurückwerfen.
Das ist denke ich schon mal ne gute Erklärung dafür dass man meistens nach vorne, nicht nach hinten vom Einrad fällt.

Das sehe ich ein wenig anders. Bei jeglicher Art von Störung beim Fahren ist die instinktive Reaktion kurzfristig das Treten einzustellen. Das Resultat hiervon ist massenträgheitsbedingt ein Abgang nach vorne. Dies halte ich für die plausible Erklärung dafür warum man öfter nach vorne als nach hinten absteigt.

Daher sollte man versuchen diesen Instinkt zu überlisten und immer weiterzutreten. Die Kunst ist es den Moment abzupassen, an dem der Sturz unvermeidlich wird und man die Aufmerksamkeit ausschliesslich der Sturzfolgenminimierung zuwenden sollte. :roll_eyes:

Und wenn man Ihn hat! Oder besser gesagt: Weis wo er ist bzw. sich rumtreibt. Was dann?
Kann man was besonderem mit einem KSP?
Einen neuen Trick?

Mal eine kleine physikalische Weisheit, die eigentlich auch in den Sportwissenschaften gelten sollte: ein Objekt mit einem einzigen Auflagepunkt, das sich mit konstanter Geschwindigkeit geradlinig bewegt und dabei nicht umkippt, hat seinen Schwerpunkt exakt über dem Auflagepunkt, zumindest wenn man den Luftwiderstand und die Korioliskraft vernachlässigt. Folglich hat ein Einradfahrer bei Geradeausfahrt mit konstanter Geschwindigkeit den Schwerpunkt auf einer lotrechten Geraden durch den Erdmittelpunkt, den Auflagepunkt des Reifens und der Nabe.
In welcher Höhe der Schwerpunkt liegt hängt von vielen Faktoren, wie etwa dem Körperbau des Fahrers, der Körperhaltung, des Gewichts und der Geometrie des Einrads, … ab. Bei üblichem Setup und normaler aufrechter Sitzposition dürfte der Schwerpunkt irgendwo zwischen Hintern und Magengegend liegen. Wenn jemand auf einer Giraffe fährt und dabei einen schweren Rucksack aufhat, kanns natürlich anders sein.

Das konnte ich so noch nicht beobachten.

Die Störung tritt ja meistens durch ein unerwartetes Hindernis ein, eine Bodenwelle, Kante, Wurzel,… Dadurch wird das Rad abgebremst, ohne dass man gleich das Treten einstellt. Der Körper bewegt sich aber ungebremst weiter nach vorne und ist nicht länger genau über dem Auflagepunkt. Folge: Man kippt nach vorne. Das ist dann nur dadurch zu retten, dass man beherzt ins Pedal tritt und so der Auflagepunkt wieder unter den Schwerpunkt bewegt. Wenn man aber schon so weit aus dem Lot ist, dass man das nicht mehr schafft, endet es eben im UPD.

Japs, soweit bin ich auch und stimme mit dir überein. Die Höhe ist ja nun das interessante herauszufinden. Ich denke der KSP liegt eher zwischen Gesäß und Sattel. In beiden Fällen aber nur eine Hypothese. Wie kann man die beweisen? Warum glaubst du er liegt zwischen Gesäß und Magengegend?
Wenn man die Grundlage hat, dann kann man es auch auf andere Tricks, etwa Drag-Seat, SIF, Stand up, etc. umrechnen.

@transpo: Der KSP wird in der Biomechanik als Modell eingesetzt um Bewegungen zur Bewegungsanalyse und -verbesserung eingesetzt.
Warum gehst du in die Knie, wenn dich jemand anrempelt oder du mit jemandem ringst? Du senkst deinen KSP und machst dein gesamtes System stabiler, dass du nicht umfällst.
Hugo hat ja ein praktisches Beispiel fürs Einradfahren geliefert. Wenn du nach vorne überkippst, dann probierst durch sofortiges strampeln das Rad wieder unter deinen Schwerpunkt zu bekommen, damit du drauf bleibst.

Die Erfahrung zeigt, wo man in der Akrobatik bei einem hohen Flieger ansetzen muß, nämlich üblicherweise an den Hüftknochen der Oberperson. Da nun noch ca. 5 Kilo Einrad dazukommen, dafür aber die Beine leicht gebeugt sind, gehe ich von einem ähnlichen Schwerpunkt aus.
Vieles hängt natürlich von der Armhaltung aus. Zwischen horizontal gestreckten Armen wie beim Reigenfahren und beiden Händen am Sattel dürfte sich der Schwerpunkt locker um 5 bis 10cm verschieben.

Hi
Ich denke mal dass sich das Einradeln mathematisch nicht leicht, oder gar nicht beschreiben läßt:
weil es nähmlich ein (umgekehrtes :thinking: ) http://de.wikipedia.org/wiki/Doppelpendel
oder 3fach Pendel? ist.
1.) Auflage am Boden
2.) Nabe
3.) Sattel

Das macht es auch schwierig mit bremse auf und abzusteigen, weil die Drehachse bei der Nabe blockiert wird und sich das Einrad plötzlich komplett anders verhält.

my 2c

Das Hindernis existiert nur im Kopf! Wir sind uns einig! Du sagst ja auch: weitertreten! :wink:
(ich weiss, dass ich überzeichne, aber es ist was dran!)

Jau,
ich habe heute nochmal mit einem Komillitonen gesprochen, der bereits sein Physik-Diplom hat. Er kam auch auf ein 3-fach Pendel, mit

  1. Auflage am Boden
  2. Nabe
  3. KSP Mensch

Beim Pendeln, wird ja versucht, die Nabe des Einrads unter den KSP des Menschen zu bringen. Der KSP des Menschen, wenn er aufrecht steht - Arme am Körper anliegend, ist ungefähr im Bauchnabel. Auf dem Einrad müsste man dann den KSP des Menschen in noch mit dem Einrad gegenrechnen. Die Position des Körpers spielt dabei - wie Wolfgang schon richtig sagt - eine entscheidende Rolle. Wenn das Wechselspiel zwischen Einrad und Mensch genauer geklärt ist, kann man es für alle anderen Positionen ja berechnen.

Über die Uni hab ich ein Tool, mit dem man den KSP beim Menschen simulieren kann. Bei entsprechender Theorie, kann ich sowas in Verbindung mit dem Einrad programmieren. Da ich nicht weiß, ob ich das Tool öffentlich zugänglich machen kann, leg ich mal ein paar Beispiele bei, damit ihr seht von was ich spreche (der dicke rote Punkt ist der KSP):

  1. “Normale” Fahrposition
  2. Ein Flick-Flack, da sieht man sehr schön, wie der KSP hinterm Rücken rauswandert

P.S. Da es nur ein 2D-Gebilde ist, kann ich keine Arme wie im Standardskill simulieren. Nach vorne aber schon. Der KSP geht dabei ein minimales Stück (ein paar wenige Zentimeter) nach oben und vorne (nimmt man die Arme aber an der Seite hoch, wird der KSP nur nach oben gehen), wie der Wolfgang das ja schon richtig dargestellt hat.

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Also mir ist nicht ganz klar worauf du hinaus willst.
Was willst du mit dem Körperschwerpunkt zeigen?
Das einfache geradeaus fahren, beschleunigen, verzögern, kannst du nur durch den KSP nicht ausreichend beschreiben.
Es ist ja so, dass die Mechanik des Einradelns eher durch Vektoren dargestellt werden kann und IMHO auch sollte :stuck_out_tongue:

Das 3fach Pendel ist nicht leicht zu beschreiben. Da tut sich auch der Kopf schwer :slight_smile:
Darum ist eine aufrechte, gerade Haltung wichtig, damit aus dem 3fach Pendel ein möglichst gutes 1fach Pendel wird.

Beispiel:
Geradeaus fahren, der KSP liegt immer genau über dem Auflagepunkt.
Egal wie die Haltung dazu ausschaut.
Wenn du nun die Vekoren in allen Drehpunkten einzeichnest, dann sagt das schon viel mehr aus.
Also ideale gerade Haltung, gerader Rücken in Verlängerung der Gabel = alle Vektoren zeigen sind in einer Linie das bedeutet keine horizontalen Kräfte (idealerweise)
Streckt der Fahrer den Arsch raus und macht einen Buckel, dann ist der KSP zwar immer noch in der Mitte (Summe aller Kräfte = 0 ) aber es gibt innere horizontale Kräfte, die zusätzlich ausgeglichen werden müssen und die Drehmomente erzeugen und dadurch die ganze Sache instabiler machen.

Es gibt dann auch gewollte horizontale Kräfte zum Beschleunigen und Verzögern. Da sollten die einzelnen Vektoren idealerweise ein Dreieck bilden und kein Vieleck (Mehrfachpendel).
Das Pendeln ist da nur ein gleichmäßiger Wechsel der Beschleunigung in beide Richtungen.
Kurven sind dann genau so zu behandeln. Das Einleiten einer Kurve ist dann eine seitliche Beschleunigung nur kommen da noch Zentrifugalkräfte hinzu.

Besprich das mal mit deinem Physik Kumpel. Der kann dir das sicher besser erklären.

Wenn die Mechanik klar ist, dann kommt das subjektive Empfinden dran, wie man das auch umsetzen kann.
Beispiel: Ich möchte möglichst viel Gewicht in den Sattel bringen:
Es gilt Summe aller Kräfte = 0 also kann ich mir vorstellen möglichst wenig Gewicht in die Pedale zu legen,
Dann habe ich automatisch mehr Gewicht im Sattel :slight_smile:

Ich hab jetzt auchmal eine Skizze hochgeladen…

Die Bewegungspunkte die mir einfallen habe ich hier mal eingetragen:

1: Bodengelenk (bis Nabe)
in Fahrtrichtung: immer senkrecht, wird nur nach vorne und hinten verschoben (kontrollierbar durch Trittgeschwindigkeit)
Seitlich: Pendel (unkontrolliert)
2: Nabengelenk (bis Sattel)
in Fahrtrichtung: Pendel (kontrollierbar durch 1)
Seitlich: starre Verlängerung von 1
3: Sattel (bis Körperschwerpunkt)
Pendel in alle Richtungen (kontrollierbar)
4: Körperschwerpunkt
(zusammengefasst - eigentlich eine Summe von kontrollierbaren Pendeln - beim Einradfahren hauptsächlich durch Hüfte und Armbewegungen verändert)

Das Schwierige am Einradfahren ist es durch kontrollierte Bewegungen (Trittgeschwindigkeit / keine nennenswerte Bewegungen in Punkt 3 / Ausgleichsbewegungen durch Verlagerung von Punkt 4) die Pendelbewegungen von 1 (seitlich) und 2 (vorwärts/rückwärts) so auszugleichen, daß der Schwerpunkt im zeitlichen Mittel über dem Auflagepunkt des Rades (=1) bleibt.

Hoffe das war jetzt verständlich ausgedrückt (zumindest für die, die es interessiert :wink:

Einradpendel.jpg

Ach ja - mir ist gerade aufgefallen, das ich das eigentliche Thema verfehlt und mich einfach mal der Diskussion der Masse angeschlossen habe.
Die Berechnung des Körperschwerpunktes sollte doch eigentlich berechenbar sein:
Schwerpunkt des Einrades ist berechenbar. Schwerpunkt des Menschen ist individuell, lieg aber meist irgendwo im Hüftbereich (wie Yeti mit dem hohen Flieger schon angedeutet hat) - mit diesen beiden Angaben und der genauen Lage zueinander (“Sattel”) lässt sich der Gesamtschwerpunkt berechnen. Bei einer Giraffe und bei einem Rucksack wandert der Gesamtschwerpunkt nach oben, aber relativ zum Menschen gesehen, der auf dem Einrad sitzt wandert der Schwerpunkt durch den Rucksack nach oben (Gewichtzunahme oberhalb des Schwerpunktes) und durch die Giraffe sinkt er - evtl (vor allem bei leichten Personen) sogar unter den Sattel (Gewicht nimmt nur gering zu, vor allem wird der Abstand zwischen den beiden Schwerpunkten (Einrad/Person) weiter voneinander entfernt.