Als iets met constante snelheid beweegt, wat zegt dit dan over de som van alle krachten die op dit voorwerp inwerken? (1e wet van Newton)

Als je dan de fietser neemt langs de helling, dan werkt daar tenminste de zwaartekracht op, recht naar beneden. Je kunt deze in 2 componenten loodrecht op en parallel aan de helling ontbinden. Hoe/welke andere krachten zorgen ervoor dat deze tezamen met dezwaartekracht een constante snelheid van de fiets geven?

 Je constateert terecht dat een wiel met straal 32 een omtrek van 2 π r = 64π cm aflegt bij elke omwenteling en dat door het verzet het achterwiel 2 omwentelingen maakt voor elke omwenteling van de trapper.

Ik wil graag ook nog even terugkomen op deze vraag. 

Is ook alweer een tijd geleden.....

Ik heb de vraag nu benaderd met de zwaartekracht. 

Vraag a:

Ik heb daarvoor een lijn getekend recht naar beneden, de zwaartekracht. En een lijn links daarvan, loodrecht op de helling. Waar deze 2 lijnen elkaar kruisen krijg je dezelfde hoek van 5,7 graden. De overstaande zijde is dan de lijn (F1) evenwijdig aan de helling.

Fz = m x g = 85 x 9,81 = 833,85 N

sin 5,7 graden = F1 / 833,85

F1 = sin 5,7 x 833,85 = 82,8 N

F1 is dan de wrijvingskracht die tegenovergesteld en gelijk is aan de afzetkracht.

Fafzet = F1 = 82,8 N

Vraag b:

Nu de afzetkracht bekend is, kan ook de trapkracht berekend worden. 

Dit heb ik als volgt gedaan:

verzet = 16 / 8,0 = 2

omtrek cirkel pedaal = pi x d(iameter) = pi x 0,32 =1,0053 m

omtrek cirkel achterwiel = pi x 0,64 (x 2 omwentelingen) = 4,02 m

Wafzet = F x s = 82,8 x 4,02 = 332,95

Wtrap = Wafzet = 332,95

Wtrap = F x s

332,95 = F x 1,0053

F = 332,95 / 1,0053 = 331 N

De gem. trapkracht is 331 N.

Er is ook nog een vraag c:

 Het verzet waarmee deze helling wordt beklommen is 16/8,0 = 2. We willen lichter trappen en schakelen daarom naar een kleiner verzet. de trapkracht bedraagt nu 221 N.

Ik heb een paar manieren geprobeerd, maar kom er niet helemaal uit.

Wtrap = F x s

332,95 = 221 x s

s = 332,95 /221 = 1,50 

Maar dan....?

Een andere:

Verzet was 2 op 1

F trap is nu 221 N

Het verzet is kleiner geworden met factor ?/2

?/2 x 331 = 221

221 = 331 x (?/2)

331 / 2 = 165,5

221 / 165,5 = 1.33

Maar ik weet niet of dit goed is...

Is het zo dat Wafzet en Wtrap niet veranderen? Anders zou je de benodigde snelheid toch niet hebben om de helling op te komen?

Maar Fafzet verandert wel? Anders haal je die zelfde Wafzet niet. 

Kan iemand mij hierbij helpen?

Alvast bedankt,

Gr. Natasja

Dag Natasja,
Je berekening van de afzetkracht (a) en de gemiddelde trapkracht (b) lijkt me goed.
Wat is de vraag bij c? Wat moet je berekenen?
Bij c is de gewenste trapkracht 221N. Dat is 331/221=1,5 maal zo klein als de 331N bij B.
Het achtertandwiel moet dus 1,5 maal zo ... worden, dat is ...cm
Het verzet was bij b D_voortandwiel/D_{achtertandwiel}=16/8=2. Dat wordt bij c....
Inderdaad veranderen W_afzet en W_trap bij c niet. Een kleinere F_trap gaat samen het een grotere afstand (langs de omtrek van de trappercirkel).
Groeten,
J. Koole

Hallo,

Bedankt.

Ja, wat ik moet berekenen is inderdaad het verzet.

Dus dan wordt het:

331/221 = 1,50

Het verzet wordt kleiner, dus dan moet t achtertandwiel groter worden. 

8,0 x 1,50 = 12 cm

16/12 = 1  1/3  (1,3333)

Dit is dezelfde uitkomst die ik had bij mijn laatste berekening. Maar die is niet goed?

Gr. Natasja

Dag Natasja,
Op twee manieren is nu berekend dat het nieuwe verzet bij vraag c 4/3 is. Beide manieren zijn goed.
Is de opgave nu goed opgelost?
Groeten,
Jaap Koole

Ja, dat lijkt mij ook.

Ik vind em zo prima!

Bedankt voor alle hulp!

Gr. Natasja