Vraag 15
Uit de in de opgave gegeven formule volgt voor P
P =
P · m
De formule heeft de vorm A = constante·B en omdat
P alleen van de snelheid en niet van de massa afhangt bestaat tussen P en m dus een recht evenredig
verband.
Vraag 16
De in de opgave gegeven formule luidt
P =
P = pv
2 + q
De parameters p en q zijn hier constanten. Het genormaliseerde vermogen is dus de som van 2 termen.
De eerste term (pv
2) is het vermogen voor de voortbeweging. Bij het voortbewegen geldt de formule P = F·v (BINAS 35-A4). In de opgave staat dat de spierkracht die nodig is voor de voortbeweging recht evenredig is met de snelheid. Er geldt dus F = constante·v. Als we dit invullen in P=F·v vinden we
P = (constante·v)·v = constante·v
2Dit komt overeen met de eerste term.
De tweede term (q) is het constante vermogen wat nodig is om recht op te blijven staan dat niet afhankelijk is van de snelheid.
Vraag 17
De snelheid van de proefpersoon uit de vraag is 7,0 km h
-1. Dit is 1,9444 ms
-1. In de grafiek in figuur 3 staat horizontaal v
2. Bij v
2 = 3,781 (=1,9444
2) kunnen we aflezen dat het genormaliseerd vermogen 3,9 W kg
-1 is. Voor een persoon met een lichaamsmassa van 80 kg betekent dit een vermogen van
P =
P·m = 80·3,9 = 312 W
De mechanische energie die gedurende 1,0 uur geleverd wordt is dan
E
mech = P·t = 312 · 3600 = 1,1232·10
6 J
Het rendement waarmee chemische energie wordt omgezet in geleverde energie is 20%. Dit betekent dat er aan chemische energie nodig is
E
ch = E
mech/0,20 = 1,1232·10
6 /0,20 = 5,6160·10
6 J
Afgerond is dit een energie van 5,6·10
6 J.
Vraag 18
In de grafiek in figuur 4B is af te lezen dat de snelheid waarbij de energie per afgelegde meter minimaal is 1,25 ms
-1 is. In de grafiek in figuur 4a is af te lezen dat het aantal stappen per seconde (f) bij deze snelheid 1,65 (Hz) is. Uit de in de opgave gegeven formule voor het aantal stappen per seconde volgt
S = v / f
Invullen van v = 1,25 ms
-1 en f = 1,65 Hz geeft
S = 1,25 / 1,65 = 0,75757 m
Afgerond is dit 0,76 m.