Volgens mij maak ik een grove fout in de volgende berekening waarbij ik moet uitrekenen hoeveel remkracht minimaal de remblokjes (v-brake) op een fiets op de fietsvelg moeten drukken om een fiets die 25km/uur gaat binnen 7 meter te laten stoppen.
Ik probeer de som te vereenvoudigen en werk (nog) niet met massatraagheid van het wiel omdat ik ervan uitging dat dit niet hoef voor de berekening. Echter ben ik er nu niet meer zo zeker van. Ik kan in ieder geval aan deze gegevens komen indien dit nodig is.
Huidige gegevens:
Totaalgewicht fiets+ gebruiker: 120kg
Snelheid fiets: 25km/h = 6,94m/s
Dit geeft de volgende Kinetische energie
Kinetische energie
Ekin=1/2mv2
Ekin= 0,5*120*6,942= 2889 J
2889 wordt voor het gemak afgerond naar 3000J
1J per meter = 1 Newton
3000J per meter = 3000Newton
Fiets moet stoppen binnen 7meter als twee remmen gebruikt worden. 7meter (staat gelijk aan 2,5x de omwenteling van het wiel).
Totaal te stoppen energie. 3000Newton
Maximale remweg 7 meter
Aantal remmen = 2 (voor en achter)
Te stoppen energie per rem= 1500Newton
Remkracht per meter 1500/7 = 215N
Klopt het dat er per rem met een kracht van 215N gedrukt moet worden op de fietsvelg om de fiets binnen 7 meter te stoppen. Ik twijfel doordat de kracht waarmee de rem op de wielvelg druk loodrecht is en niet tegengesteld tegen de potentiele energie van de fiets.
Wie kan me helpen, volgens mij maak ik een paar (domme) fouten. Alvast bedankt,
-Stein-
Laatste berichten
-
16:45
wig 8
-
15:56
Programmeren met vectoren 6
-
14:53
Straatklok loopt 5 minuten voor 12
-
23:12
speciale rel. theorie 10
-
22:36
Gravity and gravitation 4
-
22:24
[scheikunde] vraag Chemie - wat is de oplossing? 10
-
19:47
Bruine vlekken op treinaanwijzerbord 10
-
19:44
Vogels in de stad zijn goede klussers 2
-
19:12
Rood laserlicht 3
-
25 apr
Herleiden afmetingen vanaf een foto 21
-
25 apr
[wiskunde] Prijs Product per KG; Alternatief Inzicht 3
-
25 apr
do-re-mi-fa-so vliegtuigen 9
-
25 apr
geen minkowski-ruimte toch? Doe ik dit nou fout? 17
-
25 apr
[natuurkunde] kroon van koning op Syracuse 10
-
25 apr
2013 – Augustus Vraag 3 3
-
24 apr
Vraag 2009 Juli Vraag 5 5
-
24 apr
positie 2
-
24 apr
Schroefdraad berekening 8
-
24 apr
[scheikunde] Kan chloorgas de geleiding van elektriciteit belemmeren? 9
-
23 apr
Weerfrustratie 9
Nieuwsberichten
-
04 mar
Een nieuw soort magnetisme: altermagnetisme
-
31 okt
AI kan via stem diabetes vaststellen 11
-
21 okt
Einstein krijgt wéér gelijk 45
-
07 feb
witter dan wit 20
-
19 jun
irrigatie en de aardas
[natuurkunde] Berekening Remkracht Op Een Fiets
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Pluimdrager
- Berichten: 7.933
Re: Berekening Remkracht Op Een Fiets
De wrijvingscoëfficiënt van remblokjes op de velg is niet gegeven.
Zonder die informatie is dit vraagstuk niet op te lossen.
Zonder die informatie is dit vraagstuk niet op te lossen.
-
- Berichten: 2
Re: Berekening Remkracht Op Een Fiets
Bij aanname heb ik gekozen voor de wrijvingscoëfficiënt tussen rubber en metaal. Welliswaar niet exact maar voor deze berekening wel voldoende. De coëfficiënt zal dan zijn statisch 1,35 en dynamisch 1,42.klazon schreef: ↑ma 02 apr 2012, 14:11
De wrijvingscoëfficiënt van remblokjes op de velg is niet gegeven.
Zonder die informatie is dit vraagstuk niet op te lossen.
Een nog te nader toe te lichten bijkomst. Mijn eerder gegeven antwoord van 215 Newton zal zijn per remsysteem dit houdt dan in dan er per remklauw 107,5Newton nodig is ofwel straks de helft van de uitkomst. klopt dit ook?
-
- Berichten: 111
Re: Berekening Remkracht Op Een Fiets
Als ik deze oefening maak met als dynamisch wrijvingscoëfficiënt gelijk aan 1,42 dan kom ik uit dat de remkracht per rem systeem gelijk is aan 145,32 N (uitgerekend met E=2889 J)
want : Frem= delta( E ) /(7m * 1,42 * 2) (De 1/2 komt van het feit dat je 2 remmen op je fiets hebt.) en delta (E )=2889 J
Dit is gewoon gebruik maken van behoud van energie in met niet-conservatieve krachten.
want : Frem= delta( E ) /(7m * 1,42 * 2) (De 1/2 komt van het feit dat je 2 remmen op je fiets hebt.) en delta (E )=2889 J
Dit is gewoon gebruik maken van behoud van energie in met niet-conservatieve krachten.
-
- Pluimdrager
- Berichten: 7.933
Re: Berekening Remkracht Op Een Fiets
Dit vraagstuk is niet op te lossen via de weg van energieberekening. Daarvoor moet je nl. weten hoeveel energie de remmen omzetten in warmte, en dat is niet gegeven.
Je moet met de bewegingsvergelijking werken, dus afgelegde weg als functie van de versnelling/vertraging.
Dan kan je uitrekenen hoe groot de vertraging moet zijn, en hoe groot de vertragingskracht moet zijn.
Die verdeel je vervolgens over 4 remblokken, en via de wrijvingscoëfficiënt bepaal je hoe sterk de remblokken tegen de velgen moeten drukken.
Je moet met de bewegingsvergelijking werken, dus afgelegde weg als functie van de versnelling/vertraging.
Dan kan je uitrekenen hoe groot de vertraging moet zijn, en hoe groot de vertragingskracht moet zijn.
Die verdeel je vervolgens over 4 remblokken, en via de wrijvingscoëfficiënt bepaal je hoe sterk de remblokken tegen de velgen moeten drukken.
-
- Berichten: 111
Re: Berekening Remkracht Op Een Fiets
Ik ben niet helemaal akkoord met wat klazon zegt. Natuurlijk kun je via de bewegingsvergelijking alles mooi uitwerken, dat is juist!
Maar ik denk niet dat het nodig is om nog eens al de warmte uit te rekenen die door de remmen geproduceerd wordt. (Doordat er inderdaad te weinig gegevens gegeven zijn)
Dus laat ons de warmte die door de remmen geproduceerd wordt verwaarlozen.
Dan kun je wel via behoud van energie het vraagstuk oplossen. (Want we weten de begin- en eindtoestand)
Ik moet wel zeggen dat ik in mijn oplossing het vraagstuk berekent heb voor slechts 2 remblokjes. Voor 4 remblokjes moet je het resultaat nog maar eens delen door 2.
Maar ik denk niet dat het nodig is om nog eens al de warmte uit te rekenen die door de remmen geproduceerd wordt. (Doordat er inderdaad te weinig gegevens gegeven zijn)
Dus laat ons de warmte die door de remmen geproduceerd wordt verwaarlozen.
Dan kun je wel via behoud van energie het vraagstuk oplossen. (Want we weten de begin- en eindtoestand)
Ik moet wel zeggen dat ik in mijn oplossing het vraagstuk berekent heb voor slechts 2 remblokjes. Voor 4 remblokjes moet je het resultaat nog maar eens delen door 2.
-
- Pluimdrager
- Berichten: 7.933
Re: Berekening Remkracht Op Een Fiets
Hoe kan je dat nou verwaarlozen? Alle bewegingsenergie is na het remmen in warmte omgezet.byte schreef: ↑ma 02 apr 2012, 20:49
Maar ik denk niet dat het nodig is om nog eens al de warmte uit te rekenen die door de remmen geproduceerd wordt. (Doordat er inderdaad te weinig gegevens gegeven zijn)
Dus laat ons de warmte die door de remmen geproduceerd wordt verwaarlozen.
Dus als je het toch via de energiebeschouwing wilt oplossen, dan ben ik wel benieuwd naar je uitwerking.
-
- Berichten: 111
Re: Berekening Remkracht Op Een Fiets
hmmm misschien was ik niet zou correct in mij taalgebruik.
Laat me het eens neerpennen met de methode die ik voor dit vraagstuk zou gebruiken.
de wrijvingskracht Fwr valt samen met dl dus het scalair product is gelijk aan het product van de modulussen van de wrijvingskracht en de afgelegde weg dl.
Als we nu de integraal uitrekeken dan is deze gelijk aan Fwr maal 7 m (want 7 m is de totaal afgelegde weg, dit is de totale afstand die de remblok tegen de velg heeft geduwd. 2,5 keer de omtrek van het wiel)
en
Al de warmte die omgezet werd zit in de term Fwr maal dl.
en met
Laat me het eens neerpennen met de methode die ik voor dit vraagstuk zou gebruiken.
\(\Delta E = \int F_{wr} \cdot dl\)
waarbij dan \(\int F_{wr} \cdot dl \)
staat voor ALLE energie die dan in warmte zou omgezet worden.de wrijvingskracht Fwr valt samen met dl dus het scalair product is gelijk aan het product van de modulussen van de wrijvingskracht en de afgelegde weg dl.
Als we nu de integraal uitrekeken dan is deze gelijk aan Fwr maal 7 m (want 7 m is de totaal afgelegde weg, dit is de totale afstand die de remblok tegen de velg heeft geduwd. 2,5 keer de omtrek van het wiel)
en
\(\Delta E = 2889 J\)
want in de begin toestand is de kinetische energie gelijk aan 2889 J maar in de eind toestand is deze gelijk aan 0 J want de fietser staat stil.Al de warmte die omgezet werd zit in de term Fwr maal dl.
en met
\(F_{wr} = \mu_{k} F_{N}\)
waarbij Fn de kracht is die de remblok tegen de volg duwt. Kunnen we het vraagstuk helemaal oplossen.-
- Pluimdrager
- Berichten: 7.933
Re: Berekening Remkracht Op Een Fiets
@byte, ik begin te geloven dat je gelijk hebt, maar moet er nog even over denken.
Het frankske is nog niet helemaal gevallen.
Het frankske is nog niet helemaal gevallen.
-
- Moderator
- Berichten: 51.271
Re: Berekening Remkracht Op Een Fiets
byte heeft gelijk. Er moet volgens W=F·s geremd worden met ruim 400 N over een afstand van 7 m. De bewegingsenergie wordt hierbij geheel in warmte omgezet.
Wat ik wel een vreemde zaak vind is dat literatuur van steindehaan wrijvingscoëfficiënten vindt die statisch kleiner zijn dan dynamisch. Ik vermoed hier een lees/typefout.
Wat ik wel een vreemde zaak vind is dat literatuur van steindehaan wrijvingscoëfficiënten vindt die statisch kleiner zijn dan dynamisch. Ik vermoed hier een lees/typefout.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
-
- Pluimdrager
- Berichten: 7.933
Re: Berekening Remkracht Op Een Fiets
Ik ben inmiddels ook om. De benadering van byte is juist.
Ik was voor mezelf op een denkdwaalspoor terechtgekomen, maar nu is de frank gevallen.
Ik was voor mezelf op een denkdwaalspoor terechtgekomen, maar nu is de frank gevallen.
