Wat de exacte beredenering is weet ik niet meer maar een natuurkundige in de familie heeft het mij eens uitgelegd. Ervan uitgaande dat een rondje (perfecte cirkel) rijdt heb je altijd meer nadeel naarmate het harder waait.
Dat het in de praktijk wel eens anders uitpakt heeft volgens mij meer met moraal te maken. Als je tegen de wind in fietst wil je toch een bepaalde snelheid fietsen. Op een racefiets onder de 25 km per uur fietsen op het vlakke voelt voor de gemiddelde wielrenner toch als een vernedering, waardoor je eerder lak hebt aan je wat je hartslagmeter zegt en er toch ook wat extra krachten in je naar boven komen.
Overigens geld dit voor mij vooral bij ritten waarbij ik begin met wind tegen. Nog veel te vaak overkomt het mij dat als ik begin met wind mee ik mezelf gek laat maken omdat het zo makkelijk is een (te) hoge snelheid te rijden, waardoor de terugweg met wind tegen nog wel eens kwelling kan worden.
vraag voor natuurkundigen
-
razenderoeland
- Forum-lid
- Berichten: 1313
- Lid geworden op: 28 jul 2006 21:30
- Locatie: Dronryp
razenderoeland
04 jan 2013 14:30
Als ervaringsdeskundige (ik woon op Texel, haast het winderigste stukje nederland) kan ik je meedelen dat het voordeel van harde wind in de rug , dubbel en dwars teniet gedaan wordt door hetzelfde stuk tegenwind terug te moeten rijden.
Hoe sterk is de eenzame fietser...
havana
04 jan 2013 15:20
Deze kwestie was jaren geleden bij de Wetenschapsquiz. Als ik het me goed herinner:
- je hebt LANG nadeel van de tegenwind
- je hebt KORT voordeel van de meewind
Dat zou elkaar op moeten kunnen heffen. Maar dat is niet zo, want het je hebt minder voordeel bij meewind doordat de luchtweerstand exponentieel toeneemt. Daarom zul je gemiddeld genomen het snelste rondje rijden bij GEEN wind.
- je hebt LANG nadeel van de tegenwind
- je hebt KORT voordeel van de meewind
Dat zou elkaar op moeten kunnen heffen. Maar dat is niet zo, want het je hebt minder voordeel bij meewind doordat de luchtweerstand exponentieel toeneemt. Daarom zul je gemiddeld genomen het snelste rondje rijden bij GEEN wind.
Dat klopt inderdaad.
-
dutchymarc
- Forum-lid
- Berichten: 38
- Lid geworden op: 28 nov 2006 19:27
Hier een simpel J&J sommetje van een natuurkundige
formule vermogen door luchtweeerstand:
P = 0,5 . ρ lucht . Cw . A . v^3 => makkelijker gezegd
P = k. v^3
P = vermogen, v = relatieve snelheid object t.o.v. de wind. k = constante
Stel je vermogen constant P=250[Watt], stel v_wind = 3[m/s], stel k = 2 (PS: getallen hier werkelijk nergens reeel op gebaseerd, gewoon als rekenkundig voorbeeld genomen wat makkelijk rekent)
A) wind mee: 250 = 2*(v_fiets-v_wind)^3; => v_fiets = 8[m/s]
wind tegen: 250 = 2*(v_fiets+v_wind)^3 => v_fiets = 2[m/s]
B) als geen wind: 250 = 2*(v_fiets+v_wind)^3 => v_fiets = 5[m/s]
Stel parcour is 2000m lang, 1000m wind mee, 1000m wind tegen dan de tijden
A) wind mee: 1000/8=125[sec]
wind tegen = 1000/2=500[sec]
Opgeteld totaal = 625[sec]
B) geen wind = 2000/5=400[sec]
625[sec] is meer dan 400[sec]
.
Algemener: Er is geen enkele windsnelheid te bedenken in deze formules die met wind een snellere tijd geeft dan zonder wind.
Conclusie: bij een constant geleverd vermogen is hoe meer wind altijd een tijdsnadeel.
Verwaarlozing van rolweerstand en andere weerstanden maakt dat de getallen anders worden maar niet de uiteindelijke conclusie.
Praktijk kan wat anders zijn omdat er een mentaal subjectief stukje niet in de formules is opgenomen. Mensen kunnen het vermogen mogelijk makkelijker kwijt bij wind tegen dan bij geen wind?
formule vermogen door luchtweeerstand:
P = 0,5 . ρ lucht . Cw . A . v^3 => makkelijker gezegd
P = k. v^3
P = vermogen, v = relatieve snelheid object t.o.v. de wind. k = constante
Stel je vermogen constant P=250[Watt], stel v_wind = 3[m/s], stel k = 2 (PS: getallen hier werkelijk nergens reeel op gebaseerd, gewoon als rekenkundig voorbeeld genomen wat makkelijk rekent)
A) wind mee: 250 = 2*(v_fiets-v_wind)^3; => v_fiets = 8[m/s]
wind tegen: 250 = 2*(v_fiets+v_wind)^3 => v_fiets = 2[m/s]
B) als geen wind: 250 = 2*(v_fiets+v_wind)^3 => v_fiets = 5[m/s]
Stel parcour is 2000m lang, 1000m wind mee, 1000m wind tegen dan de tijden
A) wind mee: 1000/8=125[sec]
wind tegen = 1000/2=500[sec]
Opgeteld totaal = 625[sec]
B) geen wind = 2000/5=400[sec]
625[sec] is meer dan 400[sec]
. Algemener: Er is geen enkele windsnelheid te bedenken in deze formules die met wind een snellere tijd geeft dan zonder wind.
Conclusie: bij een constant geleverd vermogen is hoe meer wind altijd een tijdsnadeel.
Verwaarlozing van rolweerstand en andere weerstanden maakt dat de getallen anders worden maar niet de uiteindelijke conclusie.
Praktijk kan wat anders zijn omdat er een mentaal subjectief stukje niet in de formules is opgenomen. Mensen kunnen het vermogen mogelijk makkelijker kwijt bij wind tegen dan bij geen wind?
Sporters die van afzien houden kunnen maar het beste ongetraind blijven.
-
razenderoeland
- Forum-lid
- Berichten: 1313
- Lid geworden op: 28 jul 2006 21:30
- Locatie: Dronryp
razenderoeland
06 jan 2013 14:46
Nu snap ik weer waarom ik altijd een hekel aan wis en natuurkunde had
Hoe sterk is de eenzame fietser...
rob74
06 jan 2013 14:57
Die formule die deugt niet helemaal.
Als ik namelijk 6 m/s rijdt (21,6 kmh) bij een wind mee van 10 m/s, dan zou ik een negatief vermogen leveren. En om met deze wind 10 m/s te willen fietsen met wind mee, dan zou ik nog niet eens te hoeven trappen. Dat strookt ook niet echt met mijn ervaring.
Als ik namelijk 6 m/s rijdt (21,6 kmh) bij een wind mee van 10 m/s, dan zou ik een negatief vermogen leveren. En om met deze wind 10 m/s te willen fietsen met wind mee, dan zou ik nog niet eens te hoeven trappen. Dat strookt ook niet echt met mijn ervaring.
Live fast; die young. mijn blog
-
dutchymarc
- Forum-lid
- Berichten: 38
- Lid geworden op: 28 nov 2006 19:27
Scherprob74 schreef:Die formule die deugt niet helemaal.
Als ik namelijk 6 m/s rijdt (21,6 kmh) bij een wind mee van 10 m/s, dan zou ik een negatief vermogen leveren
. Formule heeft boundaries (niet vermeld in J&J vorm), het perpetuum mobile is hiermee inderdaad nog niet uitgevonden 
. Dat klopt jouw ervaring, maar ik heb voor het gemak alle andere vormen van weerstand verwaarloosd in de formules vandaar die tegen intuïtieve uitkomst (denk aan o.a. rolweerstand, klim, interne frictie)rob74 schreef:
En om met deze wind 10 m/s te willen fietsen met wind mee, dan zou ik nog niet eens te hoeven trappen. Dat strookt ook niet echt met mijn ervaring.
Sporters die van afzien houden kunnen maar het beste ongetraind blijven.
rob74
06 jan 2013 18:39
Volgens mij is er meer mis dan een paar boundaries. Een praktijk voorbeeld:
Het waait 3 m/s, zo'n 10 kmh en ik fiets 28,8 kmh (8 m/s). Tenminste ik doe 8 m/s als er geen wind stond.
Met wind tegen rij ik ongeveer 25 kmh (zo'n 7 m/s) en met wind tegen 31,5 kmh (zo'n 9 m/s) met wind mee. En dat bij de zelfde hartslag; mijn inspanningsniveau is dus gelijk.
volgens jouw formule lever ik dan met wind mee:
k*(9-3)^3 = k * 216
en met wind tegen:
k*(7+3)^3 = k*1000
en zonder wind:
k *8^3 = k * 512
De formule geeft aan dat ik met wind tegen bijna 5 keer zoveel zit te leveren als met wind mee. En dat terwijl in beide gevallen ik netjes in D1 fiets. Ik zeg dat er hier is hartgrondig niet klopt.
Het waait 3 m/s, zo'n 10 kmh en ik fiets 28,8 kmh (8 m/s). Tenminste ik doe 8 m/s als er geen wind stond.
Met wind tegen rij ik ongeveer 25 kmh (zo'n 7 m/s) en met wind tegen 31,5 kmh (zo'n 9 m/s) met wind mee. En dat bij de zelfde hartslag; mijn inspanningsniveau is dus gelijk.
volgens jouw formule lever ik dan met wind mee:
k*(9-3)^3 = k * 216
en met wind tegen:
k*(7+3)^3 = k*1000
en zonder wind:
k *8^3 = k * 512
De formule geeft aan dat ik met wind tegen bijna 5 keer zoveel zit te leveren als met wind mee. En dat terwijl in beide gevallen ik netjes in D1 fiets. Ik zeg dat er hier is hartgrondig niet klopt.
Live fast; die young. mijn blog
Wind Resistance Fw = 1/2 A Cw Rho Vmps2
Rolling Resistance Frl = Wkg 9.8 Crr
Gravity Forces Fsl = Wkg 9.8 GradHill GradHill=0
Power RiderPower = (Fw + Frl + Fsl) Vmps
Te lui om te vertalen maar er staat dus dat P=Power(vermogen)=Constante1*(V+Vw)^3+Constante2*Vw, met C1 iets met opp en luchtdichtheid weet ik wat, C2 bandenspanning etc, V is snelheid t.o.v. de weg, Vw windsnelheid.
P=C1*(V+Vw)^3+C2*V
C1 en C2 zijn belangrijk wil je echte getallen uitrekenen maar om te kijken of wind mee+tegen überhaupt helpt kunnen we ze weglaten.
P*=(V+Vw)^3+V
Dit is op te lossen voor V maar dat werkt niet handig (typ maar x=(y+c)^3+y in op wolframalpha), beter kunnen we wat getallen in vullen en V oplossen met wolframalpha of Grafische Rekenmachine. Laat P*=100. Vw=1
Voor windstil dan is Vw 0. V=4.57
Wind tegen dan is Vw 1. V=3.58 (Vw is positief want V+Vw is hoger met wind tegen)
Wind mee dan is Vw -1. V=5.55
Zonder de rolweerstand is je snelheid precies de windsnelheid hoger of lager, om dezelfde reden zal met een kleiner oppervlak je snelheid minder afwijken tussen tegen en mee wind. Hierin zijn C1 en C2 dus belangrijk.
Het gemiddelde van een rit wordt per bepaalt hoe lang je een snelheid fietst, niet hoe ver je een snelheid fietst.
Het meest inzichtelijke is om een stuk te pakken van 200 en het te gaan fietsen.
In de geen wind situatie is het simpel. Je doet er 200/4.57 over en je gemiddelde is 200/(200/4.57)=4.57
Met wind, eerste 100 in tijd 100/3.58, tweede stuk met 100/5.55. Het gemiddelde is 200/(100/3.58+100/5.55)=4.35
Je gemiddelde is dus altijd lager.
Rolling Resistance Frl = Wkg 9.8 Crr
Gravity Forces Fsl = Wkg 9.8 GradHill GradHill=0
Power RiderPower = (Fw + Frl + Fsl) Vmps
Te lui om te vertalen maar er staat dus dat P=Power(vermogen)=Constante1*(V+Vw)^3+Constante2*Vw, met C1 iets met opp en luchtdichtheid weet ik wat, C2 bandenspanning etc, V is snelheid t.o.v. de weg, Vw windsnelheid.
P=C1*(V+Vw)^3+C2*V
C1 en C2 zijn belangrijk wil je echte getallen uitrekenen maar om te kijken of wind mee+tegen überhaupt helpt kunnen we ze weglaten.
P*=(V+Vw)^3+V
Dit is op te lossen voor V maar dat werkt niet handig (typ maar x=(y+c)^3+y in op wolframalpha), beter kunnen we wat getallen in vullen en V oplossen met wolframalpha of Grafische Rekenmachine. Laat P*=100. Vw=1
Voor windstil dan is Vw 0. V=4.57
Wind tegen dan is Vw 1. V=3.58 (Vw is positief want V+Vw is hoger met wind tegen)
Wind mee dan is Vw -1. V=5.55
Zonder de rolweerstand is je snelheid precies de windsnelheid hoger of lager, om dezelfde reden zal met een kleiner oppervlak je snelheid minder afwijken tussen tegen en mee wind. Hierin zijn C1 en C2 dus belangrijk.
Het gemiddelde van een rit wordt per bepaalt hoe lang je een snelheid fietst, niet hoe ver je een snelheid fietst.
Het meest inzichtelijke is om een stuk te pakken van 200 en het te gaan fietsen.
In de geen wind situatie is het simpel. Je doet er 200/4.57 over en je gemiddelde is 200/(200/4.57)=4.57
Met wind, eerste 100 in tijd 100/3.58, tweede stuk met 100/5.55. Het gemiddelde is 200/(100/3.58+100/5.55)=4.35
Je gemiddelde is dus altijd lager.
-
dutchymarc
- Forum-lid
- Berichten: 38
- Lid geworden op: 28 nov 2006 19:27
De formule klopt gewoon betreffende het vermogen om de luchtweerstand te overwinnen (ga maar googlen en je vindt 100den bevestigingen her en der). Het issue is dat je de wiskunde omdraait (of hoe zeg je dat eigenlijk correctrob74 schreef:Volgens mij is er meer mis dan een paar boundaries. Een praktijk voorbeeld:
Het waait 3 m/s, zo'n 10 kmh en ik fiets 28,8 kmh (8 m/s). Tenminste ik doe 8 m/s als er geen wind stond.
Met wind tegen rij ik ongeveer 25 kmh (zo'n 7 m/s) en met wind tegen 31,5 kmh (zo'n 9 m/s) met wind mee. En dat bij de zelfde hartslag; mijn inspanningsniveau is dus gelijk.
volgens jouw formule lever ik dan met wind mee:
k*(9-3)^3 = k * 216
en met wind tegen:
k*(7+3)^3 = k*1000
en zonder wind:
k *8^3 = k * 512
De formule geeft aan dat ik met wind tegen bijna 5 keer zoveel zit te leveren als met wind mee. En dat terwijl in beide gevallen ik netjes in D1 fiets. Ik zeg dat er hier is hartgrondig niet klopt.
), jij vult intuïtief getallen in voor snelheden die je denkt te halen en trekt dan de conclusie dat de formule niet klopt. Ik zeg, de ingevulde snelheden kloppen niet, zijn net iets te intuïtief. En ook, als je o.a. de rolweerstand erbij betrekt in de formulerij (wat ik niet heb gedaan) wordt het beeld wat genuanceerder, maar dat had in mijn ogen geen meerwaarde op de eerste vraag van de TS, dus daarom initieel achterwege gelaten.Sporters die van afzien houden kunnen maar het beste ongetraind blijven.
beren040
07 jan 2013 13:33
vrinden dank :ciclista schreef:In de natuurkundige formule voor luchtweerstand zit de snelheid kwadratisch in. In het geval van wind mee, moet je de windsnelheid aftrekken van je eigen snelheid, in het geval van wind tegen er bij optellen. De overige factoren in de formule blijven gelijk bij wind tegen en mee. ( frontaal opervlak en stroomlijn waarde (Cw)).
http://home.scarlet.be/yuc-janheynen/snelheid.htm" onclick="window.open(this.href);return false;
Overigens ben ik geen natuurkundige.
ciclista begreep ik nog
Maar volgens mij is iedereen het wel in basis met elkaar eens, er is geen situatie waar wind (gelijk verdeeld in voor en tegen bij gelijk vermogen en gelijk parcours) je winst oplevert, het gaat altijd ten koste van de gemiddelde snelheid.
Ik ben weer wat wijzer geworden
Allard