- ugens lyse idé

Her vil du hver uge finde en ny, spændende idé, du kan bruge i undervisningen eller lege med hjemme.

bullet

Hvis din skole har licens til Ahorn Science Univers, kan du se og downloade tidligere udgivne tips.

bullet

Bestil adgang til arkivet over tidligere udgivne tips allerede i dag

Uge 45, 2000

Ege uden agern

Et godt gammelt stilemne er "hjulets historie", og hjulet har da også båret en stor del af vor kultur fra oldtiden til i dag. Men hjul med eger er en ret ny opfindelse: 1874, England, Starley.

Opfindelsernes Sejrsgang, en gammel bog fra omkring 1930 gav mig ideen til at kikke nærmere på eger i cykelhjul, og det viste sig at være særdeles spændende.

Lad eleverne selv forsøge sig med udforskning af cykelhjulet og acceptér i første omgang dagligsproget i forklaringen af det, de ser og opdager.

Det drejer sig om lette konstruktioner og kræfter, og om at erstatte tryk-kræfter med træk-kræfter.

Sugerøret her bøjer straks for en ganske svag trykkraft, men prøv at trække det i stykker - dér skal kræfter til.

De ret komplekse problemer kan du nærme dig ved at forenkle tingene:

 

bulletFørst kan du koncentrere dig om de statiske kræfter, dem der skyldes  rytterens og cyklens vægt.
bulletDernæst de dynamiske kræfter: drivkræfter og bremsekræfter.
bulletDu kan forenkle egerkonstruktionen for at gøre den mere overskuelig.
Cykelfælgen er ret elastisk og holder i sig selv ikke til et stort tryk.

Den lodrette ege vil bøje under trykket, og fælgen vil blive oval.
Den vandrette ege bliver udsat for et træk - det kan den klare!

Nu virker kraften rytter og cykel jo ikke oven på fælgen, men via for- og baggaffel på hjulnavene. Og de hænger nok så smukt i egerne i hjulets øverste halvdel!

Igen: Tækkræfter i stedet for trykkræfter - smukt!

 

Trykket mod jorden opfanges af de vandrette eger.

Anlægger vi udelukkende statiske betragtninger, har vi vel det færdige eger-hjul her: Mange radiære eger mellem nav og fælg.

 

 

Men (bag-)navet skal trække fælgen og dermed drive cyklen frem. 

Og sættes egerne rigtigt i, trækker navet netop i egerne, som igen trækker fælgen rundt!

Egerne skal da sættes tangentielt.

Cyklen skal også kunne bremses, så sætter vi nu eger i tangentielt i modsat retning - her er de røde - så kan bremsekræfterne optages som trækkræfter i egerne, uanset om der er tale om navbremse eller fælgbremse (håndbremse).

Så har vi endelig det færdige - geniale - hjul med det smukke mønster dannet af oftest 36 lette eger!

Vi har hidtil kun betragtet hjulet i to dimensioner, men et hurtigt blik på et hjul vil klargøre, hvordan sidevejs-stabilitet opnås: hver anden eger går til hhv. højre og venstre side af navet.

Hvad med at bruge cykelhjulet som udgangspunkt for et nærmere studium af hjulets historie eller forskellige hjultyper i vor egen tid?

Besøg Ahorn Undervisning!
Bestil adgang til Ugens Lyse Idé-arkiv.
Har du kommentarer - eller andre lyse ideer - så send os en e-mail:
ahorn@ahorn.dk