Overzichtsartikel plaatsingen meer energie dan langzame. Deze energie is afhankelijk van het kwadraat van de snelheid volgens uitdrukkingen van kinetische energie. De luchtweerstand is daarmee afhankelijk van de snelheid in het kwadraat (Bernoulli). ad 3. Oppervlak A (m2 ) Het verplaatsen van een tennisbal door een medium kost minder moeite dan het verplaatsen van een voetbal, omdat een voetbal groter is. In de meest eenvoudige vorm van beschrijving van de luchtweerstandkracht is deze kracht recht evenredig met het door het medium bewegende oppervlak (silhouet), ook wel het frontale oppervlak A genoemd. ad 4. Vormgeving CD (dimensieloos) De aard van het oppervlak (glad of ruw) en de stroomlijn bepalen mede de grootte van de weerstandskracht. Deze aerodynamische factor of zogenaamde vormweerstandcoeffi ciënt CD dient voor een bepaald lichaam experimenteel te worden bepaald. Het behoeft niet veel voorstellingsvermogen om in te zien dat een vlakke plaat moeilijker door een medium is te verplaatsen dan een bol, indien zij een gelijk frontaal oppervlak hebben. Een aerodynamische druppelvorm laat zich weer makkelijker door een medium bewegen dan een bol (Oonk 2005). De luchtweerstand volgens Bernoulli is: ρ Vaak wordt de luchtweerstand vereenvoudigd tot ρ als een constante waarde voor een bepaalde renner in een bepaalde houding bij een bepaalde luchtdruk en temperatuur. Ad c. Rolweerstand Om een lichaam te laten rollen is een kracht nodig die de zogenaamde rolweerstand overwint. De grootte van de rolweerstandkracht is onder andere afhankelijk van de vervorming van de materialen die met elkaar in contact zijn. Hierbij spelen veel factoren een rol zoals: de elastische eigenschappen van de materialen, de vorm, de grootte en de aard van de contactoppervlakken en de rolsnelheid. De grootte van de rolweerstand, aangrijpende in het contactvlak tussen wiel en wegdek, wordt in 34 Sport & Geneeskunde | augustus 2012 | nummer 3 Bepaling luchtweerstand op Alpe d’Huez bij een bekend vermogen en klimtijd Marco Pantani heeft het record van de beklimming van Alpe d’Huez in 37 min. en 55 sec. Bovendien is van Pantani het aeroob vermogen bekend.4 gevens van Pantani4 de praktijk uitgedrukt in de normaalkracht FN lende lichaam en een rolweerstandcoëffi ciënt fr Frol = fr . FN Rolweerstand kan tot een minimum worden beperkt door de keuze van materialen, de breedte van en de druk in de banden en de diameter van de wielen. Voor luchtbanden gelden de volgende vuistregels. − Hoe harder de band, hoe kleiner de rolweerstand; − Hoe groter het wiel, hoe kleiner de rolweerstand; − Hoe breder de band, hoe groter de rolweerstand; − Hoe hoger de snelheid, hoe kleiner de rolweerstand. Rolweerstandeigenschappen zijn lastig te berekenen en de rolweerstand wordt in de praktijk in het algemeen door middel van experimenten bepaald. Voor racebandjes wordt veelal gerekend met een rolweerstandcoëffi ciënt van ca. 0,005. Ook deze f = 0,005 zal hier worden gebruikt. 3 op het rol. Met behulp van de bekende gekan een schatting gemaakt worden van zijn luchtweerstand (gemiddelde k-waarde). Deze k-waarde kan dan worden ingezet bij de schattingen van tijden die Pantani op andere Alpenreuzen zou kunnen fi etsen. Bekende gegevens: Massa Pantani Massa Fiets Aeroob vermogen Lengte beklimming Gemiddelde stijging Klimtijd : m = 54 kg : m = 8 kg : P = 357 Watt : L = 13,2 km = 13200 m : a = 8,1 % overeenkomstig in graden a = 4,630 : T = 37’55’’ = 2275 sec Versnelling zwaartekracht : g = 9,81 m/s2 Het vermogen is: met Fz a a Uitwerking van de vermogensvergelijking: Fz Pagina 33
Pagina 35Scoor meer met een e-commerce shop in uw verenigingsbladen. Velen gingen u voor en publiceerden gebruiksaanwijzingen online.
Sport & Geneeskunde nummer 3 | Augustus 2012 Lees publicatie 15Home