Springen naar inhoud

[natuurkunde] Fietsen en fysica


  • Log in om te kunnen reageren

#1

gina-van-rossum

    gina-van-rossum


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 februari 2011 - 00:57

Beste mensen,

Ik heb laatst op een geweldige belgische site genaamd fietsica hetvolgende gelezen:

FAQ; Bij windstil weer rij ik 36 km/h. Bij een bepaalde tegenwind vertraag ik tot 25 km/h. Zal ik dan met de zelfde meewind sneller of trager rijden dan 47 km/h, m.a.w. zal ik bij meewind meer of minder winnen dan ik verlies bij tegenwind?
Antwoord; De meeste mensen denken dat we bij tegenwind meer vertragen dan we versnellen bij meewind. Dit is helemaal niet zo, integendeel winnen we meer snelheid bij meewind. Het is wel zo dat we bij een rondrit in winderig weer een lagere gemiddelde snelheid zullen halen. Er is dus hier een schijnbare tegenspraak!.
We moeten vooral in het oog houden dat de kracht op zich niet veel betekent maar dat het vermogen (Wattage) bepaalt hoe snel we rijden. Rekenen we een en ander uit aan de hand van de formule van de luchtweerstand, waarin we b.v. de numerieke factor gelijk stellen aan 0.209 en het geleverde vermogen P gelijk aan 209 Watt. Bij windstil weer rijden we dan 36 km/h.
Voor een tegenwind van 18 km/h en met het zelfde vermogen vertragen we dan tot 25.11 km/h. We verliezen dus 10.89 km/h.
Voor een meewind van 18 km/u en zelfde vermogen versnellen we tot 48.89 km/h. We winnen dus 12.89 km/h
En toch zullen we voor een rondrit een lagere gemiddelde snelheid halen bij winderig weer!
Rijden we een rondrit, 5 km heen met tegenwind, en 5 km terug met meewind:
Voor de heenrit hebben we 5/25.11 = 0.1991 uur nodig
Voor de terugrit hebben we 5/48.89 = 0.1023 uur nodig, samen 0.3014 uur voor de totale afstand van 10 km,
dus we halen een gemiddelde snelheid van 10/0.3014 = 33.18 km/h, hetgeen dus veel minder is dan de 36 km/h die we haalden bij windstil weder.

Het is mij echter onduidelijk hoe ze de berekeningen precies uitvoeren en vroeg mij af of een van jullie dat misschien weet.

Alvast bedankt Gina

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Puntje

    Puntje


  • >250 berichten
  • 316 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 februari 2011 - 01:22

De fietser gaat met een constante snelheid, dus het totale vermogen moet 0 zijn:

LaTeX

Volgens mij draait het hier allemaal om deze vergelijking.

Er geldt P=Fv en daarmee kun je de boel dan uitrekenen. Laat maar eens zien hoever je hiermee komt. ;)

Veranderd door Puntje, 07 februari 2011 - 01:23


#3

In physics I trust

    In physics I trust


  • >5k berichten
  • 7384 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 februari 2011 - 11:42

Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.
"C++ : Where friends have access to your private members." — Gavin Russell Baker.

#4

gina-van-rossum

    gina-van-rossum


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 februari 2011 - 12:27

Ik heb nu zelf volgens de vermogensformule iets opgesteld, maar zoals je kunt zien klopt dit niet met de antwoorden van de site. Misschien zien jullie de fout ben ik nog iets vergeten in de formule
Ptegen= (Fwl v)+(Fw vw)
Met vermogen P in Watt, Fwl luchtweerstand in N en v de snelheid in m/s. Deze formule is verder te herschrijven tot:
Ptegen= (0,5 p A Cw(v-vw)2 v)+( 0,5 p A Cw vw3)
Ptegen= 0,5 p A Cwv3-0,5 p A Cw vw2 v+ 0,5 p A Cw vw3

Wanneer we de een deel van de formule gelijk stellen aan een bepaald getal (0,5 p A Cw= 0,209) en het vermogen aan 209 Watt. Dan rijden we bij windstil weer met een snelheid van 10 m/s en dus 36 km/h volgens de volgende formule:
209= 0,209v3
v=3√1000
v= 10 m/s

Met een tegenwind van 5 m/s en hetzelfde vermogen fietsen we nog maar met een snelheid van 6,98 m/s en dus 25 km/h. Dit geeft een verlies van 11 km/h. Dit volgens de volgende formule:
209= 0,209v3-0,209(-5)2 v+ 0,209 (-5)3
1000= v3-(-5)2 v+ (-5)3
v =11,2 m/s

Met een wind mee van 5 m/s en hetzelfde vermogen fietsen we echter met een snelheid van 13,6 m/s en dus 49 km/h. Wat een winst geeft van 13 km/h.
209= 0,209v3-0,209(5)2 v+ 0,209 (5)3
1000= v3-(5)2 v+ (5)3
v =10,4 m/s





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures