Leuk gevonden, Phaesimbrotos, maar zo werkt het nou helaas ook weer niet. In die m²/s² staan er twee verschillende meters, namelijk de meters van afstand en de meters van versnelling. In de uiteindelijke eenheid voeg je ze samen, en dan blijken ze netjes overeen te komen met de eenheid joule van energie of arbeid.
jouw berekening moet luiden:
W=F·s
F= m·a
dus: W=m·a·s
Aangezien je met constante snelheid rijdt is de versnelling 0, en dus ook de arbeid. En daarmee ook het vermogen dat je nodig hebt. Dat is perfect in overeenstemming met de eerste wet van Newton:
Wikipedia:
De eerste wet van Newton: Traagheidsbeginsel of inertie
Als de som van de krachten op een voorwerp nul is, dan is de versnelling nul. Een voorwerp beweegt dan met een constante snelheid in een rechte lijn, of het is in rust.
Een andere formulering van de eerste wet:
Een voorwerp in beweging heeft de neiging in beweging te blijven.
Een voorwerp in rust heeft de neiging in rust te blijven.
Goed, dat was de theorie. Nou de praktijk. Onderweg bots je tegen luchtmoleculen, je kunt ook zeggen die luchtmoleculen botsen tegen je voertuig, dat is lood om oud ijzer. Beschouw die luchtmoleculen als allemaal kleine kaboutertjes die je willen pesten en samen een kracht uitoefenen tegen je bewegingsrichting in. Als je nou niet met een motortje of fietstrappers in de weer gaat en een kracht uitoefent die even groot is als de kracht van die gezamenlijke kaboutertjes, zullen de kaboutertjes winnen en gaat je voertuig steeds langzamer.
Wil je nu dezelfde constante snelheid houden, dan moet je dus heel de
weg ook een constante
kracht uitoefenen.
W=
F·
s
Om die luchtweerstand te overwinnen dus. Stel nou dat die luchtweerstand een tegenkracht van 90 N oplevert. Dan moet je motortje ook 90 N leveren. En dat dan over 4000 m ==> W= 360000 J.
Jij legt die afstand af in 3600 s, en je krijgt dus ook 3600 s de tijd om die arbeid te leveren. Je hebt dan een vermogen nodig van 360000 J/ 3600 s = 100 J/s= 100 W(att)
Let op, dit is een rekenvoorbeeldje, koop dus nog geen motor van 100 W.
Dan heb je ook nog te maken met rolweerstand en weerstand in je aandrijfsysteem, maar als je een beetje harde banden neemt, goeie lagers en een slimme overbrenging dan blijft dat in de praktijk beperkt tot enkele procenten van je totale vermogen.
Dan is nog de vraag, hoe snel wil je op gang zijn. Want om je voertuig de versnelling te geven van stilstand tot je constante snelheid heb je ook nog een kracht nodig. Voor jouw eisen lijkt me 0-1 m/s in 5 s een alleszins acceptabel acceleratievermogen.
0-1 m/s in 5 s betekent een versnelling a van (1-0)/5=0,2 m/s²
F= m·a=150·0,2 = 30 N
Je gemiddelde snelheid tijdens het optrekken is 0,5 m/s, in die 5 s leg je dus 2,5 m af. De geleverde arbeid is dus W=F·s=75·2,5=187,5 J, en om die arbeid te leveren neem je 5 s de tijd, en is je benodigde vermogen dus 187,5 J/ 5s= 37,5 W
In theorie moet je het dus kunnen halen met 100 + 37,5 +nogwatvoorderolweerstand= 150 W.
in dit rekenvoorbeeld