Icon up Overzicht

Campenaerts door magische grens en verbreekt werelduurrecord Wiggins (Exaktueel)

Onderwerp: Arbeid en energie, Kracht en beweging, Rechtlijnige beweging

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

Victor Campenaerts heeft op 16 april 2019 in Mexico het werelduurrecord wielrennen van Bradley Wiggins verbeterd. De Belgische renner legde 55,089 kilometer af op de Mexicaanse hooglandbaan. Campenaerts lag vanaf de start onder het schema van Wiggins, die op 7 juni 2015 in het Lee Valley VeloPark in Londen tot 54,526 kilometer kwam. Halverwege was de Vlaming al meer dan een rondje sneller dan de Brit en die marge hield hij vast.

 
Figuur 1: Victor Campenaerts

a) Bereken hieruit de maximale lengte van een rondje.

De wielerbaan waarop Campenaerts het record verbeterd heeft ligt 1887 meter boven zeeniveau.  

b) Noem een voor- en nadeel van een recordpoging op hoogte.

De kracht die Campenaerts met elk been uitoefent op de trapper wordt via het voortandwiel, de ketting en het achtertandwiel overgebracht naar het achterwiel. De trappers en het voortandwiel vormen één geheel en draaien om dezelfde as, de zogenaamde trapas. Bij de fiets van Campenaerts had het voortandwiel 61 tanden en het achtertandwiel 14 tanden. De diameter van het achterwiel van zijn fiets is 68 cm.

c) Bereken hoe vaak Campenaerts de trapper per minuut rond moet draaien om een snelheid van 55,089 km/h te hebben.

We gaan een schatting maken van het vermogen dat Campenaerts geleverd heeft tijdens zijn recordpoging. We bekijken daarvoor eerst de recordpoging van Wiggins. Hij leverde tijdens zijn recordpoging een gemiddeld vermogen van 440 watt.

d) Bereken de gemiddelde wrijvingskracht die Wiggins tijdens zijn recordpoging ondervond.

De dichtheid van de lucht tijdens de recordpoging van Wiggins was 1,18 kgm-3. Bij de recordpoging van Campenaerts was dit 0,95 kgm-3. We gaan ervan uit dat alle andere factoren die invloed hebben op de luchtwrijving voor beide renners gelijk waren.

e) Bereken het gemiddelde vermogen dat Campenaerts heeft moeten leveren.