Omdat Wim Schermer eerder aangaf dat onder andere de luchtdichtheid de snelheid bij lagere temperaturen drukt ben ik een op internet gaan struinen.
Daar vond ik de volgende formule
De weerstandskracht die bij beweging op het voorwerp
werkt is bij benadering te berekenen met onderstaande formule:
waarin:
F =
kracht die op het voorwerp werkt tijdens de beweging
ρ = dichtheid van de stof waarin het voorwerp
zich voortbeweegt
v =
relatieve snelheid van het voorwerp ten opzichte van het medium
waarin het voorwerp beweegt
A = geprojecteerde oppervlakte van het voorwerp
loodrecht op de bewegingsrichting, gelijk aan (π x d2)/4
d =
kaliber (bij munitie) of breedte van het voorwerp
Cw = weerstandscoëfficiënt afhankelijk van
de vorm van het voorwerp
(Bron Wikipedia)
In deze formule zou dus alleen de dichtheid van de stof, dit wil zeggen dat de weerstand lineair toeneemt met de dichtheid van de lucht .
Vervolgens ben ik op zoek gegaan naar de luchtdichtheid bij verschillende temperaturen op zeeniveau en vond de volgende tabel:
| Temperatuur (°C) | Luchtdichtheid van droge lucht (kg/m³) |
| -15 | 1,368 |
| -10 | 1,342 |
| -5 | 1,317 |
| 0 | 1,292 |
| 5 | 1,269 |
| 10 | 1,247 |
| 15 | 1,225 |
| 20 | 1,204 |
| 25 | 1,184 |
| 30 | 1,165 |
Als we dan kijken naar het verschil in snelheid bij temperaturen tussen +15 en rond het vriespunt, dan blijkt de luchtdichtheid 5,5 % hoger te zijn.
(1.292-1.225)/1.225 = 5,5%
Vervolgens komt Kreuzotter weer in beeld:
160 Watt, Quest, 15 graden Celcius --> 41 km p/u
160 Watt, Quest, 0 graden Celsius --> 40,4 km p/u
Dit is maar 1,5 % verschil.
Ook met een ander geleverd vermogen is volgens Kreuzotter het verschil 1,5 %.
Maar de luchtweerstand neemt kwadratisch toe met de snelheid, dus het zou 2,25% meer vermogen moeten kosten om de fiets bij 0 graden die 1,5 procent sneller moeten laten rijden. Kreuzotter lijkt die 2,25 % te bevestigen in de calculaties.
Bijvoorbeeld
102,25 Watt, Quest, 0 graden Celsius --> 32,7 km p/u
100 Watt, Quest, 15 graden Celsius --> 32,8 km p/u
Hoe moet ik die 5,5 rijmen met de 1,5 of 2,25% Ik ben er nog niet uit. Maar misschien jullie wel.....
Dag Wilco,
BeantwoordenVerwijderenHet verschil tussen 5,5 en 1,5/2,25% wordt veroorzaakt doordat die 5,5% alleen de luchtweerstand betreft. Samen met de andere weerstanden, zoals rolweerstand, bepalen die het totale snelheidsverschil.
Wil je in mooie grafieken de verschillen zien die je hierboven berekent, ze staan hier:
http://wimschermer.blogspot.nl/2012/12/bandentest-in-grafieken.html
Groeten,
Wim
Hoi Wim, had jij ooit nog de metingen gedaan bij lagere temperaturen?
VerwijderenMbt de weerstanden. Eigenlijk geef je hiermee aan dat er een aantal andere weerstanden aan die er voor zorgen dat de totale weerstand weer minder wordt dan die 5,5 %. Of klopt het verschil van Kreuzotter niet?
Ik vind je andere, eerder genoemde oorzaken zeer plausibel, en ben zelf verbaasd door het grote verschil in luchtdichtheid.
Overigens merk ik nog steeds nauwelijks snelheidsverschil, maar ja de temperaturen zijn hoog en ik hou mijn banden op druk.
Groeten, Wilco
Hoi Wilco,
BeantwoordenVerwijderenMooi stukje uitzoekwerk, maar ongeacht de uitkomsten en theorie, voor mijn gevoel blijft het zwaarder fietsen, precies zoals Wim aangeeft, alle factoren samen zorgen daar wel voor neem ik aan. "Dikkere" lucht met meer weerstand, spijkerbanden met een hogere rolweerstand, lagere temperaturen enz.
Ik ga dus gewoon langzamer in de winter..........Accepteren! (Toch blij dat ik fiets.....)
Groeten, Adri.
Ik ben soms gewoon ook een beetje benieuwd!
VerwijderenAs Wim mentioned and as you calculated, the air resistance isn’t changing much at the speed we are ridding. The speed killer when the temperatures are dropping are the tires. Thanks to my power meter in the DF, I could measure 43.5km/h @ 150 watts @ 20°c. For the same power @ -2°c, I could measure 35.5km/h. Among the tires, the F-lite are the best performer at low temperature, but they don’t fit on the DF. Conclusion: during the winter, you should care more about the choice of tire you can use than the aerodynamics of the bike. With my previous Quest XS and the F-lite, I was much faster than now the DF with the Durano when the temperatures are low.
BeantwoordenVerwijderenGreetings, Clément
Hi Clement, that is quote a big difference. I do not see a big difference this year at all. The speed almost remains the same in my Strada, normally around 35 k. This is the same as two Montys ago, but maybe I do have more power now, since I did have knee problems this summer. Those are almost gone now!
VerwijderenI am just curieus how this works!
Kind regards, Wilco
Net als Adri accepteer ik gewoon minder snelheid.....en het verbaast mij eigenlijk elke keer weer hoe weinig minuten ik win door veeeeeeel meer inspanning te leveren.
BeantwoordenVerwijderenDeze winter heb ik niets aan mijn banden gedaan, dwz ik rij nog gewoon op F-lites/Super Moto. Ik merk dan ook weinig van echt langzaam rijden, Quest gaat nog gewoon 30+ op lange ongehinderde stukken bij matige inspanning. In de zomer is dat bij dezelfde geringe inspanning ( ik probeer zo weinig mogelijk te transpireren in dikkere kleding ) niet veel hoger.
Maar ik heb wel lichtjes bedenkingen......met harde gure wind/ijskoude regen en op sommige stukken in complete duisternis wat nu dagelijkse kost is wil ik niet eruit om lekke banden moeten verwisselen....en met F-lites/Super Moto is die kans toch wel een pak hoger dan met de trage Marathons.
Achteraf gezien dus liever trager ( 25-27 km/u vind ik volkomen acceptabel in koude maanden/ smerig guur weer ) met trage banden dan eruit moeten als je dat echt niet wilt. Het voelt - terecht of onterecht - als op eieren dansen en dat is OOK niet comfortabel.
Hoi Quezzzt, ik herken inderdaad dat een hogere snelheid vaak relatief weinig tijd oplevert. Ik rij op M+ voor en een Kojak achter, en dit scheurt echt goed door. Ik begreep eerder van Wim dat de rol weerstand van de M+ De afgelopen jaren fiks gedaald is, de grip op natte wegen dan ook vermoed ik.
VerwijderenEn natuurlijk accepteer ik lagere snelheden, als dat zo is, maar ik wilde gewoon weten waarom ...
Groeten, Wilco.
je haalt vermogen en kracht door elkaar heen
BeantwoordenVerwijderenDe kracht die nodig is om de luchtweerstand te overwinnen loopt met de 2e macht op Het vermogen is tot de 3e macht!!
groeten,
Jan van Steeg