Younes fietst met een constante snelheid. Dit betekent dat de resulterende kracht nul is. Hij levert een voorwaartse kracht van 34 N. De rolwrijving die hij ondervindt is 12 N. Dit betekent dat er nog een kracht moet zijn anders zouden de krachten niet in evenwicht zijn. Dit is de luchtwrijvingskracht. De grootte hiervan is dan dus 34 - 12 = 22 N.
Opgave b
Younes fietst met 12 km/h. Dit is 3,3333 ms-1. De tegenwind heeft een snelheid van 20 km/h. Dit is 5.5556 ms-1. Ten opzichte van de lucht fiets Younes dus met een snelheid van 3,333 + 5,5556 = 8,8889 m-1. In vraag a hebben we gezien dat de luchtwrijving die hij ondervindt bij een snelheid van 3,3333 ms-1 22 N is. Bij een snelheid t.o.v. de lucht van 8,8889 m-1 is de luchtwrijvingskracht dus (8,8889/3,3333)2 keer zo groot. (Het kwadraat komt omdat in de formule voor luchtwrijving v2 staat en geen v). Voor de grootte van de luchtwrijving geldt dus.
22 · (8,8889/3,3333)2 = 156,48 N
Voor de voorwaartse kracht die Younes moet de leveren moet de rolwrijving van 12 N hier nog bijgerekend worden: Totale kracht 168,48 N. Afgerond 1,7·102 N
Opgave c
Volgens de formule Fw,l = ½ ρ CW A v2 zijn de luchtwrijving en het frontaal oppervlak recht (A) evenredig met elkaar. Als door het bukken van Younes het frontaal oppervlak met 15% afneemt, neemt ook de luchtwrijving met 15% af. De luchtwrijvingskracht is dan dus nog maar 100-15 = 85% van de waarde die we bij vraag b vonden:
85% van 156,48 N = 133,01 N
Ook hier moeten we weer de rolwrijving (12 N) optellen voor de totale wrijvingkracht en komen zo op 145,01 N. Afgerond 1,5·102N.
Opgave d
Als Younes fietst met 12 km/h en een wind van 20 km/h mee heeft dan heeft de wind ten opzichte van Younes een snelheid van 20 - 12 = 8 km/h. Dit is 2,2222 ms-1. De luchtwrijvingskracht bedraagt bij deze snelheid (zie vraag b voor uitleg)
22 · (2,2222/3,3333)2 = 9,7777 N
De richting van deze kracht is nu niet tegengesteld aan de fietsrichting maar juist mee. Voor de rolwrijving (12 N) geldt dit niet: Die is nog steeds tegengesteld aan de rijrichting. De luchtwrijvingskracht is te klein om de rolwrijving helemaal te compenseren dus Younes zal dus een klein beetje bij moeten trappen om op snelheid te blijven.
Vraag over opgave "Tegenwind"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers
Sorry
: (
Als je een vraag wil stellen moet je eerst inloggen.
Eerder gestelde vragen | Tegenwind
Op woensdag 20 dec 2023 om 16:36 is de volgende vraag gesteld Hoe weet je bij een opgave zoals D of de luchtwrijving meewerkt of tegenwerkt?
Stel je nou voor dat we een heel klein beetje windkracht hebben wat positief meewerkt en dus de richting opgaat van Younes, dan kan ik me voorstellen dat het best zijn dat de luchtweerstand nog steeds in zijn totaal tegenwerkt op het voorwerp.
Ik begrijp dat we bij D een situatie hebben waarbij de luchtwrijving wel gewoon mee werkt en dus een positieve kracht geeft aan Younes (er vanuit gaande dat alle krachten die de richting opgaan van Younes positief zijn, en de krachten die de andere richting opgaan negatief zijn). Maar ik snap niet hoe je dat kan bepalen. Ik dacht zelf dat de luchtweerstand alsnog tegenwerkte bij het uitrekenen van de 9,8 N
Alvast bedankt!
Op woensdag 20 dec 2023 om 16:53 is de volgende reactie gegeven Je kunt je het het beste even voorstellen alsof je zelf op de fiets zit en je wind méé hebt.
Als je eigen snelheid lager is dan de windsnelheid voel je de wind in je rug en werkt de luchtwrijving mee om je sneller te laten gaan.
Als je eigen snelheid groter is dan de windsnelheid zul je geen wind in je rug voelen maar voel je wind van voren. Luchtwrijving zal je dan dus tegenwerken.
Op woensdag 20 dec 2023 om 17:41 is de volgende reactie gegeven Ik snap het, bedankt!
Op woensdag 20 dec 2023 om 15:42 is de volgende vraag gesteld Hoi, ik heb een vraag over B.
Ik kwam ook uit op 156,48 Newton. Maar je zegt daarna dat er nog een rolwrijving bij op komt van 12 Newton. Dit begrijp ik niet, in opgave A is immers de rolwrijving al meegenomen bij 34 - 12 = 22 N. Eerder hebben we geleerd dat rolwrijving constant blijft. In de nieuwe situatie is dat dus ook 12 Newton. Als je die 12 Newton hier weer bij B optelt, tel je hem dan niet dubbel?
Op woensdag 20 dec 2023 om 16:48 is de volgende reactie gegeven Nee je telt hem niet dubbel. Bij vraag gebruiken we namelijk de 22 N luchtwrijving van vraag a om de nieuwe luchtwrijving uit te rekenen. Van die 22 N was de rolwrijving bij vraag a afgetrokken. Bij vraag b is de vraag de totale wrijving dus moet hij er weer bij opgeteld worden.
Op woensdag 20 dec 2023 om 17:59 is de volgende reactie gegeven Ik snap hem, de luchtwrijving was nooit afhankelijk geweest van de rolwrijving bij vraag A natuurlijk. Je gebruikte de rolwrijving alleen om de kracht uit te rekenen door middel van Fres=0.
Op maandag 30 okt 2023 om 20:01 is de volgende vraag gesteld Een vraagje over tekst. Bij vraag a wordt geen windsnelheid vermeld. Is het de default dat in vraagstelling waarin een niet onbelangrijk gegeven ontbreekt we nul moeten aannemen?
Op maandag 30 okt 2023 om 20:37 is de volgende reactie gegeven Klopt, de wind steekt pas op bij vraag b. (Maar bij vraag a heb je eigenlijk de windsnelheid en de snelheid niet nodig.)
Op maandag 19 sep 2022 om 12:03 is de volgende vraag gesteld Hoi!,
Kan je bij vraag B ook zeggen dat bij een snelheid van 3,33 m/s er een luchtwrijvingskracht van 22N is, dus is er bij 8,8889 m/s een wrijvingskracht van 179N. Omdat de snelheid constant is moeten de resulterende krachten 0 zijn, dus 179N-12N= 168 N.
Op maandag 19 sep 2022 om 19:17 is de volgende reactie gegeven Nee, want je hebt echt de luchtwrijving nodig uit de vorige vraag. 22 * (8,8889/3,3333)^2 = 156
(En geen 179)
En ja: de resulterende kracht is 0 maar deze vraag gaat alleen over de wrijvingskracht en niet over de voorwaartse kracht die de fietser uitoefent.
Op zondag 13 mrt 2022 om 17:16 is de volgende vraag gesteld Ik zie dat deze vraag eerder is gesteld, maar ik snap het nog steeds niet 100%. Hoe kom ik tot de aanname dat ik bij wind tegen, voor de snelheid de windsnelheid erbij moeten optellen? Ik zou juist denken dat het afgetrokken moet worden.
Hetzelfde snap ik dus ook niet bij d, waarom er bij wind mee de windsnelheid moet worden afgetrokken van de snelheid van Younes.
Op maandag 14 mrt 2022 om 17:32 is de volgende reactie gegeven Probeer het je even voor de stellen.:
1) Als het niet waait en je heel hard fietst dan voel je de wind (door het rijden) tegen je gezicht.
2) Als het waait en je staat stil met je gezicht in de wind dan voel je ook de wind tegen je gezicht.
Als allebei tegelijk plaatsvindt (fietsen tegen de wind in) dan is het effect nog groter. Daarom tel je de twee snelheden bij elkaar op. De wind komt dan met nog grotere snelheid tegen je op.
Op vrijdag 9 jul 2021 om 21:48 is de volgende vraag gesteld Beste Erik, bij d heb ik een vraag, onderdeel b is mij nu wel duidelijk, maar de wind is hier nu "mee", waaroom blijf ik de snelheiden dan van elkaar aftrekken? Ik had deze bij elkaar opgeteld, aangezien hij nu sneller, zou worden omdat hij geen tegenwind maar een "meewind" ondervindt?
Maak ik hier ergens een denkfout ?
Bedankt voor uw reactie :)
Op vrijdag 9 jul 2021 om 22:43 is de volgende reactie gegeven Probeer je eens voor te stellen: een blaadje dwarelt van een boom en wordt door de wind meegenomen. Het blaadje beweegt dan met de wind mee en heeft dan dus dezelfde snelheid als de wind. De luchtmoleculen gaan even hard als het blaadje en vanuit het blaadje gezien botsen de moleculen er niet tegenaan. De snelheid van de moleculen ten opzichte van het blaadje is dus nul.
Als de windsnelheid 10 m/s is en het blaadje ook met 10 m/s meebeweegt moet je de twee snelheden van elkaar aftekken om op 0 m/s uit te komen.
Hoop dat je een beetje kunt aanvoelen waarom je de snelheden moet aftrekken en niet optellen.
Op woensdag 17 jun 2020 om 14:40 is de volgende vraag gesteld Beste Erik,
Vraag b heb ik begrepen, alleen ik begreep niet waarom er gedeeld moet worden (8.88/3.33). Zou je dit alsjeblieft willen toelichten?
Alvast bedankt
Op woensdag 17 jun 2020 om 15:40 is de volgende reactie gegeven Aan de formule kun je zien dat de wrijvingskracht af hangt van de snelheid van de lucht (v). Als de v bijvoorbeeld 1,5 keer zo groot wordt wordt de kracht 1,5 in het kwadraat keer zo groot.
We willen dus weten "hoeveel keer zo groot is de luchtsnelheid". Dit is de nieuwe luchtsnelheid gedeeld door de oude luchtsnelheid. In dit geval is de luchtsnelheid dus 8,88/3,33 = 2,667 keer zo groot. De kracht is dus 2,667 in het kwadraat keer zo groot als de oude kracht.
Vandaar. Het delen is dus om er achter te komen hoeveel keer groter de luchtsnelheid is geworden.
Op woensdag 19 okt 2016 om 14:57 is de volgende vraag gesteld Ik snap niet waarom bij b moet u samen optellen en daarna gedeeld door het totale snelheid en kwadraat het.
Op woensdag 19 okt 2016 om 16:54 is de volgende reactie gegeven Stel je loopt met een snelheid van 5 km/h en een fietser fietst je met 15 km/h tegemoet. Met welke snelheid komt de fietser dan op je af? De snelheid waarmee de fietser op je afkomt is dan, omdat je op de fietser af loopt, 5 + 15 = 20 km/h.
Dit is hier hetzelfde: Younes fietst met een bepaalde snelheid en de luchtmoleculen (de wind) bewegen zich op Younes af. Als we de snelheid willen weten waarmee de luchtmoleculen tegen Younes botsen moeten we de snelheden optellen. Vandaar.
Het kwadraat komt omdat er in de formule v^2 staat en geen v.
