Gegenwind/Rückenwind: Leistungsunterschied
Tilman Wetter
Angenommen eine Strecke von 25 Kilometern mit Rückenwind
dieselbe Strecke mit Gegenwind.
Hebt die Rückenwindstrecke mit ihrem Geschwindigkeitsvorteil den
Gegenwindverlust auf oder sind die beiden Strecken zusammengenommen
langsamer als 50 Kilometer ohne Wind?
By The Way, was kostet der Hakappelitta bei 3,5 Bar zusätzlich an
Geschwindigkeit?
Ich schäm mich fast es zu sagen, aber ich habe heute bei netter
Windgeschwindigkeit (15-20km/h) im Donauraum fast 3 Stunden für 50
Kilometer (unangestrengt) gebraucht.
Ohne Höhenunterschiede :-(
Das hat mich sehr erschreckt und die Fage aufgeworfen.
Til
Nils Decker
> Google hat mich nicht glücklich gemacht, deshalb hier die Frage:
>
> Angenommen eine Strecke von 25 Kilometern mit Rückenwind
> dieselbe Strecke mit Gegenwind.
>
> Hebt die Rückenwindstrecke mit ihrem Geschwindigkeitsvorteil den
> Gegenwindverlust auf oder sind die beiden Strecken zusammengenommen
> langsamer als 50 Kilometer ohne Wind?
Ich würde sagen, daß man langsamer ist. Der Rückenwind wirkt weniger lange als der Gegenwind, weil man bei Rückenwind schneller am Ziel ist.
--
Nils Decker <nde...@gmx.de>
fingerprint = 2F00 193C 2DC7 EF56 2B57 F8A3 0512 03F5 EF17 4DD2
Ralf Stein-Cadenbach
Tilman Wetter schrieb:
> Google hat mich nicht glücklich gemacht, deshalb hier die Frage:
>
> Angenommen eine Strecke von 25 Kilometern mit Rückenwind
> dieselbe Strecke mit Gegenwind.
>
> Hebt die Rückenwindstrecke mit ihrem Geschwindigkeitsvorteil den
> Gegenwindverlust auf oder sind die beiden Strecken zusammengenommen
> langsamer als 50 Kilometer ohne Wind?
>
Ja, letzteres.
Der subjektive Eindruck des Radfahrers, er habe ständig nur Gegenwind,
ist keine Variante des Murphy-Gestzes, sondern eine Fehlinterpretation.
Tatsächlich ist die notwendige Leistung höher, weil der Leistungsbedarf
im wesentlichen vom Luftwiderstand abhängt.
Und der wächst im Quadrat zur Geschwindigkeit.
Gegenwind: Luftwiderstand proportional (v + c) hoch 2
Rückenwind: (v-c) hoch 2
Ralf
Christian Ascheberg
Nils Decker schrieb in Nachricht <20020208234445....@gmx.de>...
>Tilman Wetter <wet...@sunsquare.com> wrote:
>> Google hat mich nicht glücklich gemacht, deshalb hier die Frage:
>>
>> Angenommen eine Strecke von 25 Kilometern mit Rückenwind
>> dieselbe Strecke mit Gegenwind.
>>
>> Hebt die Rückenwindstrecke mit ihrem Geschwindigkeitsvorteil den
>> Gegenwindverlust auf oder sind die beiden Strecken zusammengenommen
>> langsamer als 50 Kilometer ohne Wind?
>
>Ich würde sagen, daß man langsamer ist. Der Rückenwind wirkt weniger lange als der
Gegenwind, weil man bei Rückenwind schneller am Ziel ist.
man ist bei Wind langsamer.
Berechnung:
Windstille
50 km mit 25 km/h hin und zurück gefahren
= 2 Stunden
Rückenwind/Gegenwind.
hin 30 km/h zurück 20 km/h
= hin 2 Minuten je km, zurück 3 Minuten je km
= 50 Minuten + 75 Minuten = 125 Minuten
folglich ist der, der konstant fährt am schnellsten.
Gruß Christian
Anton Ertl
Andreas Metzler <amet...@downhill.at.eu.org> writes:
>Milchmaedchenrechnung, angenommen wir haetten keinen
>Rollwiderstand (sonst sind u.a. die Zahlen krumm, und der Unterschied
>geringer)
>10km Strecke hin und zurueck, 10km/h Windgeschwindigkeit, 20km/h
>Fahrgeschwindigkeit bei Windstille:
>
>Ohne Wind: 1h
>Mit Wind: 10km bei 10km/h + 10km bei 30km/h = 1h 20min
>
>Das deckt sich auch mit der eigenen Erfahrung, dass man eigentlich
>immer Gegen- und nie Rueckenwind hat. Noch schlimmer geht diese
>Rechnung bei 20km/h Windgeschwindigkeit aus, der arme Pilot kommt nie
>ans Ziel.
Tja, da siehst Du gleich den Fehler in Deiner Rechnung (und ich meine
nicht den fehlenden Rollwiderstand): Der Luftwiderstand (eine Kraft)
ist zwar bei 10km/h mit 10km/h Gegenwind gleich gross sein bie bei
20km/h ohne Wind, aber die Leistung des Radfahrers ist nur halb so
gross (Leistung=Kraft*Geschwindigkeit). D.h, bei konstanter Leistung
wird der Radfahrer bei 10km/h Gegenwind schneller sein als 10km/h, und
bei Rueckenwind langsamer als 30km/h.
Das Berechnen der gefahrenen Geschwindigkeiten und Zeiten darfst
wieder Du uebernehmen:-)
- anton
--
M. Anton Ertl Some things have to be seen to be believed
an...@mips.complang.tuwien.ac.at Most things have to be believed to be seen
http://www.complang.tuwien.ac.at/anton/home.html
Christian Ascheberg
>On Fri, 8 Feb 2002 23:44:45 +0100, Nils Decker <nde...@gmx.de> wrote:
>
>> Tilman Wetter <wet...@sunsquare.com> wrote:
>> > Google hat mich nicht glücklich gemacht, deshalb hier die Frage:
>> >
>> > Angenommen eine Strecke von 25 Kilometern mit Rückenwind
>> > dieselbe Strecke mit Gegenwind.
>> >
>> > Hebt die Rückenwindstrecke mit ihrem Geschwindigkeitsvorteil den
>> > Gegenwindverlust auf oder sind die beiden Strecken zusammengenommen
>> > langsamer als 50 Kilometer ohne Wind?
>>
>> Ich würde sagen, daß man langsamer ist. Der Rückenwind wirkt weniger
>> lange als der Gegenwind, weil man bei Rückenwind schneller am Ziel ist.
>
>radelt unwillkürlich mehr Kraft einsetzt weil er sich wie eine Schnecke
>vorkommt und dann bei Rückenwind so ausgepowered ist dass er dann
>weniger schnell ist. Es kommt also eventuell auf die Reihenfolge an.
>
>Emil
wenn ich starken Gegenwind habe bin ich frustriert und unmotiviert. Es
macht weniger Spaß; von auspowern keine Spur.
Bei Rückenwind genieße ich das Vorwärtskommen fahre mit höherer
Anstrengung.
Gruß Christian
Tilman Wetter
Also brauch ich mich nicht zu genieren ;-)
War auch denkbar blöd bekleidet mit einem Laufjanker, der von vorne eine
art Fallschirmtasche gebildet hat.
Komisch, beim Laufen fällt mir der Wind nie so ins Gewicht, obwohl der
Unterschied zwischen 11 km/h laufen und 17 km/h radeln nicht so
gravierend sein sollte.
Allerdings ist laufen generell so viel anstrengender, daß in dieser
Relation schon jedes Gefühl dafür untergeht.
Wer Fährt den Hakappelitta W106 oder so?
Was frisst der mit seinem Rollwiderstand an Geschwindigkeit?
Ich habe mir gedackt, wenn man mit der gleichen Drehzahl und dem
gleichen Puls fährt ist man logo langsamer also länger unterwegs und
macht damit einfach mehr subjektive Kilometer.
Kann irgendjemand das Verhältnis benennen?
Robert Eckl
"Tilman Wetter" <wet...@sunsquare.com> schrieb im Newsbeitrag
news:3C643D42...@sunsquare.com...
> Angenommen eine Strecke von 25 Kilometern mit Rückenwind
> dieselbe Strecke mit Gegenwind.
>
> Hebt die Rückenwindstrecke mit ihrem Geschwindigkeitsvorteil den
> Gegenwindverlust auf oder sind die beiden Strecken zusammengenommen
> langsamer als 50 Kilometer ohne Wind?
>
Bei guten Wegstrecken würd ich annehmen, daß sich die Windeinflüsse
aufheben. Hast Du allerdings "schwierige" Wegstrecken bist Du wohl mit
Wind in obiger Situation langsamer (nur Spekulation)
> By The Way, was kostet der Hakappelitta bei 3,5 Bar zusätzlich an
> Geschwindigkeit?
Ich würde aufgrund meiner bisherigen Erfahrungen mit ca. 15 % Verlust
(bei 20 km/h ca. 3 km/h) rechnen.
>
> Ich schäm mich fast es zu sagen, aber ich habe heute bei netter
> Windgeschwindigkeit (15-20km/h) im Donauraum fast 3 Stunden für 50
> Kilometer (unangestrengt) gebraucht.
> Ohne Höhenunterschiede :-(
>
Ist IMHO absolut normal; wobei mir die Angabe der Windgeschwindigkeit
nichts sagt, sprich ich hab´ kein Gefühl für die Windgeschwindigkeit.
> Das hat mich sehr erschreckt und die Fage aufgeworfen.
Es kommen sicher auch wieder bessere Tage - Sorgen mußt Du Dir
deswegen glaub´ ich nicht machen.
Cu,
Robert Eckl
Achim
>
>Tja, da siehst Du gleich den Fehler in Deiner Rechnung (und ich meine
>nicht den fehlenden Rollwiderstand): Der Luftwiderstand (eine Kraft)
>ist zwar bei 10km/h mit 10km/h Gegenwind gleich gross sein bie bei
>20km/h ohne Wind, aber die Leistung des Radfahrers ist nur halb so
>gross (Leistung=Kraft*Geschwindigkeit). D.h, bei konstanter Leistung
>wird der Radfahrer bei 10km/h Gegenwind schneller sein als 10km/h, und
>bei Rueckenwind langsamer als 30km/h.
Hat mich auch überrascht, stimmt aber tatsächlich.
>Das Berechnen der gefahrenen Geschwindigkeiten und Zeiten darfst
>wieder Du uebernehmen:-)
Annahmen: cw x F = 0,253
Rho/2 = 0,0625
V bei Windstille = 20 Km/h
Damit krieg ich raus:
V bei 10 Km/h Gegenwind = 14 Km/h
V bei 10 Km/h Rückenwind = 27,2 Km/h
Grüße von Achim
Achim
>Also brauch ich mich nicht zu genieren ;-)
>War auch denkbar blöd bekleidet mit einem Laufjanker, der von vorne eine
>art Fallschirmtasche gebildet hat.
>Komisch, beim Laufen fällt mir der Wind nie so ins Gewicht, obwohl der
>Unterschied zwischen 11 km/h laufen und 17 km/h radeln nicht so
>gravierend sein sollte.
Ist er doch!
Unterschied=(17/11)^2=2,389
Also rund 2,4-fach!
Grüße von Achim
(der auch nicht gerne bei Gegenwind fährt)
Hermann
> Google hat mich nicht glücklich gemacht, deshalb hier die Frage:
>
> Angenommen eine Strecke von 25 Kilometern mit Rückenwind
> dieselbe Strecke mit Gegenwind.
>
> Hebt die Rückenwindstrecke mit ihrem Geschwindigkeitsvorteil den
> Gegenwindverlust auf oder sind die beiden Strecken zusammengenommen
> langsamer als 50 Kilometer ohne Wind?
Soweit ich weiss, ist man langsamer bei Wind.
Wegen der Leistung. Unter Rechnung
Der Luftwiderstand nimmt ja mit dem Quadrat zu.
Die Leistung ist Kraft mal Weg.
Die "Aerodynamische Widerstandskraft", wie ich sie mal nennen moecvhte,
ist Fahrgeschwindigkeit plus Gegenwind.
Sagen wir, Du faehrst 20 und hast 10 km/h Gegenwind,
dann ist die Leistung 30x30 x 20 (km/h)hoch 3 mal irgendeine Konstante
(in der auch die Umrechnung km/h-m/s drin ist!!) bei Gegenwind.
> Ich schäm mich fast es zu sagen, aber ich habe heute bei netter
> Windgeschwindigkeit (15-20km/h) im Donauraum fast 3 Stunden für 50
> Kilometer (unangestrengt) gebraucht.
..macht etwa 5m/sekunde. Uebersclagsmaessig auch 5m/s Gegenwind.
Macht 10m/sek Gegenwind. und ca 36 km/h.
10X10x5 =500 Dann die 3. Wurzel davon (= Windstille) = 7.94m/sec =
28.6 km/h - d.h. Du braucht bei Windstille ca. 1h 45 Minuten
ist doch gar nicht uebel.
--------
Bei 5m/s Rueckenwind bei einer Leistung von 500 mal irgendeine Konstante
muss
man offensichtlich eine quadratische oder Kubische Gleichung loesen.
Da muss ich erst mal nachdenken.
Die iterative Loesung ist, dass Du ungefaehr 11.6 m/sek faehrst, du hast
dann 6.6m
Gegenwind- 6.6x6.6x11.6 = 505.
Das sind 41 km/h - dann Brauchst Du 1.22 Stunden
------
1.22(Rueckenwind)+ 3 (Gegenwind) = 4.22 Stunden
Windstille 2x 1.45 Stunden = 3.5 Stunden
--------
Der Unterschied wird noch etwas weniger, da ich den Rollwiderstand
unterschlagen habe.
Hier habe ich nur Deine Leistung wegen Aerodynamik beruecksichtigt.
Rechne mal einer bitte nach. Habe ich nur mal schnell gemacht.
Hermann
-----------
> By The Way, was kostet der Hakappelitta bei 3,5 Bar zusätzlich an
> Geschwindigkeit?
Ich wuerde sagen, wenn Du normal mit dem Velo so 100km/h faehrst,
schaffst Du mit dem Hakkapelita nur mehr 80...
Oder wie meinst Du das?
Rollwiderstand nimmt ja liear zu, Aerodyn. Widerstand quadratisch.
Wenn Du also regulaer ab 35 km/h faehrst, kostet er die prozentual
weniger
als bei der Oma, die mit 15 durch die Gegend gurkt. Absolut natuerlich
mehr.
Ich schaetze, er kostet mir so 5 km/h (von 35 auf 30).
Hermann
> Ti
>
> Hallo,
> Physiker, zerreisst mich! ;-)
>
> Milchmaedchenrechnung, angenommen wir haetten keinen
> Rollwiderstand (sonst sind u.a. die Zahlen krumm, und der Unterschied
> geringer)
> 10km Strecke hin und zurueck, 10km/h Windgeschwindigkeit, 20km/h
> Fahrgeschwindigkeit bei Windstille:
>
> Ohne Wind: 1h
> Mit Wind: 10km bei 10km/h + 10km bei 30km/h = 1h 20min
So einfach ist das nicht- Luftwiderstand geht quadratisch ein.
WEnngleich das Ergebnis gar nicht so falsch ist
> Das deckt sich auch mit der eigenen Erfahrung, dass man eigentlich
> immer Gegen- und nie Rueckenwind hat. Noch schlimmer geht diese
> Rechnung bei 20km/h Windgeschwindigkeit aus, der arme Pilot kommt nie
> ans Ziel.
Nee, das stimmt nicht ganz. Dafuer hat man naemlich eine Schaltung.
Und wenn Du Null km/h faehrst, brauchts Du keine Leistung.
Es waere nur der Fall, wenn Deine KRAFT nicht reicht, den kleinsten
Gang zu treten.
Du musst ja die entsprechende Kraft haben und die Leistung bringen.
Hermann
Hermann
Ralf Stein-Cadenbach wrote:
> Tilman Wetter schrieb:
>
> > Google hat mich nicht glücklich gemacht, deshalb hier die Frage:
> >
> > Angenommen eine Strecke von 25 Kilometern mit Rückenwind
> > dieselbe Strecke mit Gegenwind.
> >
> > Hebt die Rückenwindstrecke mit ihrem Geschwindigkeitsvorteil den
> > Gegenwindverlust auf oder sind die beiden Strecken zusammengenommen
> > langsamer als 50 Kilometer ohne Wind?
> >
>
> Ja, letzteres.
> Der subjektive Eindruck des Radfahrers, er habe ständig nur Gegenwind,
> ist keine Variante des Murphy-Gestzes, sondern eine Fehlinterpretation.
> Tatsächlich ist die notwendige Leistung höher, weil der Leistungsbedarf
> im wesentlichen vom Luftwiderstand abhängt.
Richtig
> Und der wächst im Quadrat zur Geschwindigkeit.
> Gegenwind: Luftwiderstand proportional (v + c) hoch 2
> Rückenwind: (v-c) hoch 2
Schon. Aber in der LEISTUNG ist dann noch die Fahrgeschwindigkeit
selbst drin, also (v+-c)zum Quadrat mal v
Hermann
Sonst wurdest Du im Stand Leistung abgeben. :-)))
Wobei Du eine Kraft aufbringen musst, um den
Luftwiderstand bei Gegenwind zu überwinden.
Achim
...............
>
>Der Luftwiderstand nimmt ja mit dem Quadrat zu.
>Die Leistung ist Kraft mal Weg.
Falsch!
Kraft mal Weg ist Arbeit.
Leistung ist Kraft mal Geschwindigkeit.
>
>> By The Way, was kostet der Hakappelitta bei 3,5 Bar zusätzlich an
>> Geschwindigkeit?
>
Was ist ein Hakappelitta?
Grüße von Achim
Ralf Stein-Cadenbach
Hermann schrieb:
> Ralf Stein-Cadenbach wrote:
>
> > Tilman Wetter schrieb:
> ..........
> > > Hebt die Rückenwindstrecke mit ihrem Geschwindigkeitsvorteil den
> > > Gegenwindverlust auf oder sind die beiden Strecken zusammengenommen
> > > langsamer als 50 Kilometer ohne Wind?
> > >
> >
> > Ja, letzteres.
> > Der subjektive Eindruck des Radfahrers, er habe ständig nur Gegenwind,
> > ist keine Variante des Murphy-Gestzes, sondern eine Fehlinterpretation.
> > Tatsächlich ist die notwendige Leistung höher, weil der Leistungsbedarf
> > im wesentlichen vom Luftwiderstand abhängt.
>
> Richtig
>
> > Und der wächst im Quadrat zur Geschwindigkeit.
> > Gegenwind: Luftwiderstand proportional (v + c) hoch 2
> > Rückenwind: (v-c) hoch 2
>
> Schon. Aber in der LEISTUNG ist dann noch die Fahrgeschwindigkeit
> selbst drin, also (v+-c)zum Quadrat mal v
>
> Hermann
>
> Sonst wurdest Du im Stand Leistung abgeben. :-)))
> Wobei Du eine Kraft aufbringen musst, um den
> Luftwiderstand bei Gegenwind zu überwinden.
Ebenfalls richtig.
Wenn man mit konstanter Geschwindigkeit hin- und zurück fahren möchte, hat
man eben einen viel größeren Leistungsbedarf. Intutiv versucht jeder
Radfahrer, seine relative Windgeschwindigkeit gleich zu halten, weil dann die
Arbeit in der Summe am geringsten ist.
Nehmen wir mal an, Til fährt normalerweise 7m/s - und versucht, diese
Geschwindigkeit relativ zum Wind auch zu halten. dann würde er idealerweise
bei Gegenwind von 3 m/s eine Geschwindigkeit von 4 m/s vorlegen, bei
Rückenwind 10 m/s. Auf einer 10000 m langen Strecke braucht er dann bei
Gegnwind
10000/4 s = 2500 s, bei Rückenwind 1000 s. Zusammen: 3500 s. Bei Windstille
und konstant 7 m/s kommen nur 2857 s heraus.
Ralf
Tilman Wetter
>
> Andreas Metzler wrote:
>
> > Ti
> >
> > Hallo,
> > Physiker, zerreisst mich! ;-)
> >
> > Milchmaedchenrechnung, angenommen wir haetten keinen
> > Rollwiderstand (sonst sind u.a. die Zahlen krumm, und der Unterschied
> > geringer)
> > 10km Strecke hin und zurueck, 10km/h Windgeschwindigkeit, 20km/h
> > Fahrgeschwindigkeit bei Windstille:
> >
> > Ohne Wind: 1h
> > Mit Wind: 10km bei 10km/h + 10km bei 30km/h = 1h 20min
>
> So einfach ist das nicht- Luftwiderstand geht quadratisch ein.
> WEnngleich das Ergebnis gar nicht so falsch ist
>
> > Das deckt sich auch mit der eigenen Erfahrung, dass man eigentlich
> > immer Gegen- und nie Rueckenwind hat. Noch schlimmer geht diese
> > Rechnung bei 20km/h Windgeschwindigkeit aus, der arme Pilot kommt nie
> > ans Ziel.
>
> Nee, das stimmt nicht ganz. Dafuer hat man naemlich eine Schaltung.
> Und wenn Du Null km/h faehrst, brauchts Du keine Leistung.
Stimmt nicht wirklich, denn wenn du zB aus dem Wäldchen herausstichst,
eine gewisse Mindestkraft im Pedal hast und die Bö erwischt dich derart,
daß du schlagartig stehst, benötigst du erhebliche Kraft um das Rad am
Umfallen zu hindern, in dem hohen Gang wieder in Schwung zu kommen und
deinen Körper so über dem Rad zu positionieren, um sowohl dem Umfallen
entgegenzuwirken, als auch dem Wind möglichst wenig Angriffsfläche zu
bieten und das Rad wieder in die Spur zu reissen.
>
> Es waere nur der Fall, wenn Deine KRAFT nicht reicht, den kleinsten
> Gang zu treten.
Kommt vor, daß es nicht die Kraft ist, die den limitierenden Faktor
stellt.
Ich erinnere mich an ein Böig auffrischendes Windchen, daß mich derart
herbeutelte, daß ich mehr zu arbeiten hatte irgendwie auf der Straße zu
bleiben, als vorwärtszukommen.
Seh unangenehm, wenn die Autofahrer zwar den Wind mitbekommen, aber die
Kraft nicht abschätzen können.
Hab mich dann bei nächster Gelegenheit in den Wald verzwischtert.
Bei lehmigen Grund und vielen Höhenmetern spürt man den Wind nicht so,
bzw im Wald weht er nicht so.
Til
Tilman Wetter
>
>
> >
> >> By The Way, was kostet der Hakappelitta bei 3,5 Bar zusätzlich an
> >> Geschwindigkeit?
> >
> Was ist ein Hakappelitta?
>
solange Eis drohen könnte am Rad lasse ;-)
Hermann Rochholz
> Hermann <Hermann....@gmx.de> wrote:
>
> ...............
> >
> >Der Luftwiderstand nimmt ja mit dem Quadrat zu.
> >Die Leistung ist Kraft mal Weg.
>
> Falsch!
> Kraft mal Weg ist Arbeit.
> Leistung ist Kraft mal Geschwindigkeit.
Uppps... Habe ich ja oben indirekt geschrieben,
indem ich statete, dass man
- Leistungs-
- Kraftbegrenzt ist
und dann die (aerodynamische) Leistung ausgerechnet habe.
> >> By The Way, was kostet der Hakappelitta bei 3,5 Bar zusätzlich an
> >> Geschwindigkeit?
> >
> Was ist ein Hakappelitta?
Das ist _der_ klassische Spike von Nokia.
Gibt aber mittlerweile auch andere.
Schwalbe baut 2 mit unterschiedlichen Spikezahlen (ca 100 und 250)
sind aber horrend teuer,
ich habe vorne einen "Mount & Ground" drauf, (weiss nicht von welcher Firma)
der hat auch ein paar mehr Spikes als der Hakkapelita.
Hermann
Siegfried Klosinsky
> Tja, da siehst Du gleich den Fehler in Deiner Rechnung (und ich meine
> nicht den fehlenden Rollwiderstand): Der Luftwiderstand (eine Kraft)
> ist zwar bei 10km/h mit 10km/h Gegenwind gleich gross sein bie bei
> 20km/h ohne Wind, aber die Leistung des Radfahrers ist nur halb so
> gross (Leistung=Kraft*Geschwindigkeit). D.h, bei konstanter Leistung
> wird der Radfahrer bei 10km/h Gegenwind schneller sein als 10km/h, und
> bei Rueckenwind langsamer als 30km/h.
Dies kann nicht stimmen.
Wenn ich NUR den Luftwiderstand berücksichtige,
dann muss ich auch in alle Rechnungen die Geschwindigkeit
RELATIV ZUR LUFT einsetzen.
Daher ist die vom Radfahrer aufzubringende Leistung
bei einer Geschwindigkeit von 10km/h "über Grund"
und 10km/h Gegenwind "über Grund" genau so hoch wie
bei einer Geschwindigkeit des Radfahrers von 30km/h
"über Grund" und 10 km/h Rückenwind "über Grund".
Sigi
Anton Ertl
Siegfried Klosinsky <Siegfried...@knipp.de> writes:
>Anton Ertl wrote:
>
>> Tja, da siehst Du gleich den Fehler in Deiner Rechnung (und ich meine
>> nicht den fehlenden Rollwiderstand): Der Luftwiderstand (eine Kraft)
>> ist zwar bei 10km/h mit 10km/h Gegenwind gleich gross sein bie bei
>> 20km/h ohne Wind, aber die Leistung des Radfahrers ist nur halb so
>> gross (Leistung=Kraft*Geschwindigkeit). D.h, bei konstanter Leistung
>> wird der Radfahrer bei 10km/h Gegenwind schneller sein als 10km/h, und
>> bei Rueckenwind langsamer als 30km/h.
>
>Dies kann nicht stimmen.
>
>Wenn ich NUR den Luftwiderstand berücksichtige,
>dann muss ich auch in alle Rechnungen die Geschwindigkeit
>RELATIV ZUR LUFT einsetzen.
Bei einem normalen Rad laeuft der Antrieb ueber eine Kraft auf den
Boden ab, auch wenn der Rollwiderstand durch ideale Reifen gleich 0
sein sollte. Und daher ist in der Formel P=F*v fuer v die
Geschwindigkeit relativ zum Boden und fuer F der Luftwiderstand unter
Beruecksichtigung der Geschwindigkeit relativ zur Luft einzusetzen.
Wenn Du allerdings an ein per Luftpropeller o.ae. angetriebenes
Fahrzeug denkst, hast Du recht.
Siegfried Klosinsky
>
> ... ist in der Formel P=F*v fuer v die
> Geschwindigkeit relativ zum Boden und fuer F der Luftwiderstand unter
> Beruecksichtigung der Geschwindigkeit relativ zur Luft einzusetzen.
Mmmh, wie gut, dass hier jetzt kaum noch jemand mitliest.
[im Boden versink] ;-)
Du hast (fast) völlig recht, wie konnte ich nur so einen Mist
schreiben.
Allerdings:
> Wenn Du allerdings an ein per Luftpropeller o.ae. angetriebenes
> Fahrzeug denkst, hast Du recht.
Ich habe nicht den Eindruck, dass es einen Unterschied macht,
wie der Antrieb erfolgt.
Ist wohl eher eine Frage des Bezugssystems, und bei der
gestellten Aufgabe ist ja klar, dass uns die erforderliche
Leistung bei einer Geschwindigkeit relativ zum Boden interessiert.
Ich habe auch mal ein Beispiel (nur Luftwiderstand berücksichtigt)
durchgerechnet und kam auf folgende Werte:
Als konstante Leistung habe ich den Wert für 30km/h
Geschwindigkeit bei Windstille angesetzt.
Strecke sei 15 km hin- und 15 km zurück.
Geschwindigkeit ohne Wind also 30km/h, Fahrdauer 1 Stunde
Geschwindigkeit bei 20km/h Gegenwind: 18,35 km/h,
Fahrdauer für 15km: 49 Minuten.
Geschwindigkeit bei 20km/h Rückenwind: 44,60 km/h,
Fahrdauer für 15km: 20 Minuten 10 Sekunden.
Man benötigt also bei der Gegenwind/Rückenwindsituation
ca. 69 Minuten statt 60 Minuten ohne Wind.
Berücksichtigng des Rollwiderstandes ergibt nur geringe
Abweichung von diesem Resultat.
Ich hoffe, ich hab' bei der Rechnung nicht wieder Mist gebaut :-)
Sigi
Siegfried Klosinsky
Stimmt, krieg ich (jetzt) auch raus ;-)
Übrigens fiel mir während der Rechnung auf,
dass obiges Ergebnis unabhängig davon ist, welchen
Wert man für 1/2 * Rho * cw * F einsetzt.
Sigi
Siegfried Klosinsky
>
> P(roll) + P(Luft) = P := const.
>
> Wobei letzteres eine Annahme ist, die Du implizit hineinsteckst.
>
> P(roll) = a * v
> P(luft) = b * (v+v(Wind))^3
>
> Wir haben also
>
> a * (v+v(Wind))^3 + b * v = P = const. > 0
Also, so habe ich das an anderer Stelle hier auch schon behauptet,
doch habe ich inzwischen einsehen müssen, das dies falsch ist.
Es interessiert nämlich die Geschwindigkeit unseres
Fahrzeugs relativ zum Boden und man muss so rechnen:
Bei Rückenwind: P(luft) = b * (v+w)^2 * v
Bei Gegenwind: P(luft) = b * (v-w)^2 * v
wobei v: Geschwindigkeit des Fahrzeugs relativ zum Boden
w: Geschwindigkeit des Windes relativ zum Boden
Sigi
Siegfried Klosinsky
>
> Am Sun, 10 Feb 2002 14:08:58 +0100 schrieb Hermann:
>
> > Sagen wir, Du faehrst 20 und hast 10 km/h Gegenwind,
> > dann ist die Leistung 30x30 x 20 (km/h)hoch 3 mal irgendeine Konstante
>
> benennen).
Nein. Richtig wäre (30/3.6) * (30/3.6) * (20/3.6) * rho/2 * cw * A
Oder?
Grüße,
Sigi
Siegfried Klosinsky
> Bei Rückenwind: P(luft) = b * (v+w)^2 * v
> Bei Gegenwind: P(luft) = b * (v-w)^2 * v
Mist, anders herum natürlich:
Bei Gegenwind: P(luft) = b * (v+w)^2 * v
Bei Rückenwind: P(luft) = b * (v-w)^2 * v
Sigi
Ralf Stein-Cadenbach
Bernd Sluka schrieb:
> Am Mon, 11 Feb 2002 12:03:12 +0100 schrieb Ralf Stein-Cadenbach:
> > Intutiv versucht jeder
> > Radfahrer, seine relative Windgeschwindigkeit gleich zu halten, weil dann die
> > Arbeit in der Summe am geringsten ist.
>
> Nö, ich bin auch schon bei Wind, der schneller als 30 km/h war,
> vorwärts gefahren.
> --
>
Wo ist der Widerspruch ?
Ralf
Karl Brodowsky
| Angenommen eine Strecke von 25 Kilometern mit Rückenwind
| dieselbe Strecke mit Gegenwind.
| Hebt die Rückenwindstrecke mit ihrem Geschwindigkeitsvorteil den
| Gegenwindverlust auf oder sind die beiden Strecken zusammengenommen
| langsamer als 50 Kilometer ohne Wind?
Stell Dir vor, daß Du die 25 Kilometer bei Windstille in einer Stunde
fährst. Und nun stell Dir einen Wind vor, bei dem Du dafür mehr als
zwei Stunden brauchst.
--
Karl Brodowsky <b...@elch.swb.de>
http://home.pages.de/~bk1/
Anton Ertl
be...@kmz.de (Bernd Sluka) writes:
>Am Thu, 14 Feb 2002 09:53:43 +0100 schrieb Siegfried Klosinsky:
>> Es interessiert nämlich die Geschwindigkeit unseres
>> Fahrzeugs relativ zum Boden und man muss so rechnen:
>> Bei Gegenwind: P(luft) = b * (v-w)^2 * v
>Zum anderen erfolgt die Leistungsabgabe (bzw. der Energieübergang) bei
>der Luftreibung gegen die Luft. Gemäß Deinem Ansatz, würde derjenige,
>der bei sehr starkem Gegenwind trotz Anstrengung rückwärts rollt,
>negative Leistung erbringen.
So ist es. Statt sich anzustrengen, sollte er lieber einen Generator
einschalten, wenn er langsamer zurueckrollen will (bei einem SON ist
die Verlangsamung natuerlich nicht signifikant:-).
Warum Menschen sich anstrengen, auch wenn sie physikalisch gesehen
keine Leistung erbringen (z.B. wenn sie einen schweren Gegenstand
halten), oder, wie in Deinem Beispiel, sogar negative Leistung
erbringen, haengt mit dem menschlichen Muskelaufbau zusammen; andere
Tierarten (IIRC Amphibien) haben Muskeln, die z.B. etwas halten
koennen, ohne dabei besondere Energie zu verbrauchen, aber solche
Muskeln lassen sich aus dieser Blockierstellung nicht so schnell
wieder loesen.
Allerdings ist es technisch moeglich, auf einem geeigneten Fahrrad bei
jeder Gegenwindgeschwindigkeit voran zu kommen (zumindest wenn man den
Rollwiderstand ausschalten kann): man muss nur die Uebersetzung kurz
genug machen, sodass die untersetzte Muskelkraft die Windkraft
uebersteigt, und das Fahrrad schwer genug, dass der angetriebene
Reifen nicht bei dieser Kraft durchrutscht. Ach ja, drei oder mehr
Raeder waeren bei solchen Verhaeltnissen wohl auch anzuraten.
Hermann
> Am Sun, 10 Feb 2002 14:08:58 +0100 schrieb Hermann:
> > Der Luftwiderstand nimmt ja mit dem Quadrat zu.
> > Die Leistung ist Kraft mal Weg.
>
> Leistung ist Energie pro Zeit, also Kraft mal *Geschwindigkeit*, wenn
> man das so vereinfacht ausdrücken will.
Ja, das war etwas zu leger dahingetippt.
> > Die "Aerodynamische Widerstandskraft", wie ich sie mal nennen moecvhte,
> > ist Fahrgeschwindigkeit plus Gegenwind.
> > Sagen wir, Du faehrst 20 und hast 10 km/h Gegenwind,
> > dann ist die Leistung 30x30 x 20 (km/h)hoch 3 mal irgendeine Konstante
>
> Nein. Richtig wäre 30*30*30 (mal rho/2 * cw, um die Konstanden zu
> benennen).
Wenn Du schon so genau bist, dann musst Du auch 'ne Flaeche nehmen
(Sonst stimmen Deine Dimensionen nicht)
und die Umrechnungsfaktoren km/h -> m/s)
> Denn die Leistungsabgabe erfolgt beim Luftwiderstand
> gegenüber der bewegten Luft
Bitte nicht auch Du!
Ganz einfacher Gegenbeweis: Bleibst Du stehen, dann wuerdest Du
nacvh Deiner Argumentation im Stand Leistung benoetigen.
Das kann aber nicht sein.
Im Stand hast Du eine Kraft, das ist OK.
> (Der Weg wird relativ zur Luft
> zurückgelegt). Also ist die Relativgeschwindigkeit auch im dritten
> Faktor zu verwenden.
Nope.
Hermann
Hermann
Bernd Sluka wrote:
> Am Thu, 14 Feb 2002 10:00:49 +0100 schrieb Siegfried Klosinsky:
> > Bernd Sluka wrote:
> >> Nein. Richtig wäre 30*30*30 (mal rho/2 * cw, um die Konstanden zu
> >> benennen).
> >
> > Nein. Richtig wäre (30/3.6) * (30/3.6) * (20/3.6) * rho/2 * cw * A
>
> Ja, das "A" habe ich vergessen.
>
> > Oder?
>
> Oder.
>
> Nämlich nur, wenn Du in SI-Einheiten und mit flschaem Ansatz rechnest. :-}
Nope, Sigi ist richtig!
Uebrigens macht diese Formel beim Radler nicht soo viel Sinn,
da "A" ja _keine_ Konstante ist (Und damit hat man mit cw auch ein Problem)
Das Produkt a*cw sollte man da bestimmen, wenn man misst.
Hermann
Siegfried Klosinsky
> Bei einem normalen Rad laeuft der Antrieb ueber eine Kraft auf den
> Boden ab, auch wenn der Rollwiderstand durch ideale Reifen gleich 0
> sein sollte. Und daher ist in der Formel P=F*v fuer v die
> Geschwindigkeit relativ zum Boden und fuer F der Luftwiderstand unter
> Beruecksichtigung der Geschwindigkeit relativ zur Luft einzusetzen.
>
> Wenn Du allerdings an ein per Luftpropeller o.ae. angetriebenes
> Fahrzeug denkst, hast Du recht.
Hallo, ich schrieb:
"Du hast (fast) völlig recht."
Ich nehm das (fast) zurück ;-)
Merkwürdig, dass so viele falsch rechnen:
http://www.sport.uni-erlangen.de/homepages/dozenten/krumholz/Rad/rad.html
In Kapitel 3.1 unten bei dem Beispiel mit 5m/s Gegenwind sind die
705 W falsch, richtig wäre 470 ...
http://www.fitforfun.de/druckversion/0,4284,733926,00.html
Hier heißt es unter "5. Radfahren - Gegen den Wind":
Um bei Windstille ein Tempo von 25 km/h zu halten, muss man circa
80 Watt Leistung aufbringen. Bläst einem der atmosphärische Wind
zusätzlich mit 15 km/h um die Nase, hat man also insgesamt 40 km/h
von vorn, so erhöht sich die zu erbringende Leistung auf rund 300 Watt.
Richtig wären ca. 200 Watt.
Richtig dagegen in:
http://www.uni-muenster.de/Physik/DP/lit/FreihandSpielzeug/GegenwindPiS1.pdf
bzw. (fast der gleiche Artikel, aber mit Bild):
http://fluorine.e20.physik.tu-muenchen.de/~cucke/ftp/lectures/Muenchhausen.pdf
Na, ob das funktioniert ;-)
Sigi
Ralf Stein-Cadenbach
Bernd Sluka schrieb:
> Am Fri, 15 Feb 2002 07:23:25 +0100 schrieb Ralf Stein-Cadenbach:
> > Bernd Sluka schrieb:
> >> Am Mon, 11 Feb 2002 12:03:12 +0100 schrieb Ralf Stein-Cadenbach:
> >> > Intutiv versucht jeder Radfahrer, seine relative
> >> > Windgeschwindigkeit gleich zu halten, weil dann die
> >> > Arbeit in der Summe am geringsten ist.
> >>
> >> Nö, ich bin auch schon bei Wind, der schneller als 30 km/h war,
> >> vorwärts gefahren.
> >
> > Wo ist der Widerspruch ?
>
> Ich fahre bei Windstille etwa 30 km/h.
> --
>
....die Du bei diesen Gegenwind nicht fahren würdest, selbst wenn Du es
schaffen würdest.
Die Betonung lag bei " versucht ".
Ok. Wir sind uns einig.
Ralf.
Siegfried Klosinsky
> Am Thu, 14 Feb 2002 09:53:43 +0100 schrieb Siegfried Klosinsky:
> > Bei Rückenwind: P(luft) = b * (v+w)^2 * v
> > Bei Gegenwind: P(luft) = b * (v-w)^2 * v
> Nein.
Doch.
> Zum einen ist die Unterscheidung nach Rechenzeichen (auch wenn man es
> richtig herum macht) sinnlos. Das steckt bereits als Vorzeichen in der
> Windgeschwindigkeit.
Bitte, wenn Du das für hilfreich hältst, kannst Du das
ganze natürlich mit Hilfe von Vektoren beschreiben.
Dann hast du zwar für beide Fälle nur eine Gleichung,
musst aber trotzdem die beiden Fälle unterscheiden,
indem Du das Vorzeichen der Vektorkomponenten (in unserem
Fall nur x-Komponenten) entsprechend wählst ...
An der Sache ändert das ganze aber nichts.
Sigi
Hermann
> Und? Der Luftwiderstand haengt von der Relativgeschwindigkeit zur
> Umgebungsluft, beides mal 20km/h, ab. Antons Einwand stimmt dagegen
> natuerlich, die kinetische Energie, welche mit dem Quadrat der
> Geschwindigkeit waechst, verringert den Unterschied, daher spielen wir
> das ganze in der Ebene, und geben dem Radfahrer am Anfang der Strecke
> einen Schups, um ihn auf die "berechnete" Gechwindigkeit zu bringen.
Friss mich nicht- das kapiere ich nicht.
1) Die kinetische Energie hat damit _gar nix_ zu tun.
2) Bei Deinem Beitrag vorher: "Der Arme kommt nie ins Ziel"
kann praktisch nicht passiern, da man ja runterschalten kann.
Gruesse
Hermann
Hermann
> Dies kann nicht stimmen.
>
> Wenn ich NUR den Luftwiderstand berücksichtige,
Ist auch der Hauptanteil, insbes. bei den Geschwindigkeiten.
> dann muss ich auch in alle Rechnungen die Geschwindigkeit
> RELATIV ZUR LUFT einsetzen.
> Daher ist die vom Radfahrer aufzubringende Leistung
> bei einer Geschwindigkeit von 10km/h "über Grund"
> und 10km/h Gegenwind "über Grund"
10x (10+10)x(10+10) x const = 4000 x const
> genau so hoch wie
> bei einer Geschwindigkeit des Radfahrers von 30km/h
> "über Grund" und 10 km/h Rückenwind "über Grund"
30x (30-10)x(30-10) x const = 12000x const
Sorry, das ist falsch.
Es waeren ca 24,2 km/h
24,2 x 14.2*14,2 =ca 4000x const
-----------
Nochmal
bei 10 km/h und 10 kmh Gegenwind wird die Leistung eben _nicht_
mit 20 hoch 3 berechnet, da man sonst bei 0 km/h Bewegungsgeschw. und
10 km/h Gegenwind 10 hoch3 x const Leistung benoetigen wuerde.
Da ist physikalisch Unfug.
Wenn man sich nicht bewegt, wird auch physikalisch keine Leistung
benoetigt.
Nur die Luftwiderstandskraft, die muss man ueberwinden.
Da schaltet man bei Gegenwind in den kleineren Gang.
Und das ist die Kraft, die man z.B. im Windkanal misst.
Hermann
Hermann
> Dies kann nicht stimmen.
>
> Wenn ich NUR den Luftwiderstand berücksichtige,
Ist auch der Hauptanteil, insbes. bei den Geschwindigkeiten.
> dann muss ich auch in alle Rechnungen die Geschwindigkeit
> RELATIV ZUR LUFT einsetzen.
> Daher ist die vom Radfahrer aufzubringende Leistung
> bei einer Geschwindigkeit von 10km/h "über Grund"
> und 10km/h Gegenwind "über Grund"
10x (10+10)x(10+10) x const = 4000 x const
> genau so hoch wie
> bei einer Geschwindigkeit des Radfahrers von 30km/h
> "über Grund" und 10 km/h Rückenwind "über Grund"
30x (30-10)x(30-10) x const = 12000x const
Siegfried Klosinsky
> Siegfried Klosinsky wrote:
>
> > Daher ist die vom Radfahrer aufzubringende Leistung
> > bei einer Geschwindigkeit von 10km/h "über Grund"
> > und 10km/h Gegenwind "über Grund"
> > genau so hoch wie
> > bei einer Geschwindigkeit des Radfahrers von 30km/h
> > "über Grund" und 10 km/h Rückenwind "über Grund"
> Sorry, das ist falsch.
Das ist richtig, dass das falsch ist ;-)
Mmh, kommen bei Dir vielleicht nicht alle Postings an?
Jedenfalls hab' ich hier doch schon längst
zum Ausdruck gebracht, dass mir inzwischen klar
geworden ist, dass das Unsinn war,
was ich zuerst schrieb ;-)
Sigi
Arnd Meyer
die Frage, ob sich Rückenwind und Gegenwind in der Gesamtfahrzeit wieder
aufheben, läßt sich doch ganz anschaulich erklären:
Ich fahre bei Windstille eine Strecke von 30km mit 30 km/h hin und genauso
wieder zurück. Damit bin ich 2 h unterwegs.
Jetzt habe ich auf dem Hinweg sehr starken Gegenwind, so daß ich nur noch 12
km/h schaffe (ist zwar heftig aber sicher noch ein realistisches Szenario).
Damit benötige ich bereits für den Hinweg mehr als 2 h. Das ist dann wohl
auch mit dem stärksten Rückenwind nicht wieder aufzuholen.
Bei weniger starkem Wind ist der Efekt geringer, aber es ist wohl zu
verstehen, daß ich auf einer Rundstrecke bei Wind immer langsamer bin, als
bei Windstille.
Tschö, Arnd
Hermann
> > Ganz einfacher Gegenbeweis: Bleibst Du stehen, dann wuerdest Du
> > nacvh Deiner Argumentation im Stand Leistung benoetigen.
> > Das kann aber nicht sein.
>
> Du benutzt ein anderes Bezugssystem. In Deinem hast Du recht.
Wie soll eine abgegebene Leistung (in Watt) vom Bezugssystem abhaengen?
Hermann
Naechste Woche bin ich im Urlaub, danach schau ich mal im Bicycling Science
nach, vielleicht steht da was drin.
Im neuen Gressmann steht ohnehin nur das drin, was ich sage :-)))
Da gab es naemlich auch Verstaendnisschwierigkeiten.
Hermann
Das finde ich eine sehr anschauliche und plausible Erklärung.
Es wurde zwar schon alles mit Formeln belegt,
aber manche werden eben irgendwie nicht geglaubt. :-)))
Hermann
HeinzThelen
dazu braucht man eigentlich keine komplizierte formel.
da man bei gegenwind länger unterwegs ist, drückt dies den schnitt mehr, als
der (zeitlich) kürzere rückweg wieder einbringt. also: wenn du auf dem
hinweg auf z.B. 25 km/h abgebremst wirst und dafür auf dem rückweg 35 km/h
schaffst, brauchst du für den hinweg 1std. 12 min, für den rückweg ca. 51
min, also insgesamt ca. 3 min länger als ohne wind.
der wind würde nichts an der gesamtzeit ändern, wenn du statt gleicher
strecken gleiche zeiten mit bzw. gegen den wind fahren würdest.
besser ist also ohne wind.
gruß
h.thelen
Siegfried Klosinsky
> dazu braucht man eigentlich keine komplizierte formel.
Doch ;-)
> da man bei gegenwind länger unterwegs ist, drückt dies den schnitt mehr, als
> der (zeitlich) kürzere rückweg wieder einbringt. also: wenn du auf dem
> hinweg auf z.B. 25 km/h abgebremst wirst und dafür auf dem rückweg 35 km/h
> schaffst, brauchst du für den hinweg 1std. 12 min, für den rückweg ca. 51
> min, also insgesamt ca. 3 min länger als ohne wind.
> der wind würde nichts an der gesamtzeit ändern, wenn du statt gleicher
> strecken gleiche zeiten mit bzw. gegen den wind fahren würdest.
Dein Beispiel ist aber nur ein Beispiel, genauso wie das von Arnd Meyer.
Ihr setzt einfach irgendwelche Werte ein, die Euch passen.
Du z.B. setzt einfach voraus, dass man auf der Gegenwindstrecke
um 5 km/h abgebremst wird und auf der Rückenwindstrecke
um 5 km/h schneller ist und Arnd läßt so einen starken Wind
blasen, dass schon der Gegenwindweg länger dauert als
der Hin- und Rückweg ohne Wind.
Was wäre aber nun in Fällen, in denen der Geschwindigkeitszuwachs
auf der Rückenwindstrecke größer wäre als die Geschwindigkeitsabnnahme
auf der Gegenwindstrecke?
Unter gewissen Annahmen (u.a. konstante Leistung des
Radfahrers) kann man nämlich - unter Zuhilfenahme der
von Dir für überflüsig gehaltenen Formeln - solche
Beispiele konstruieren.
> besser ist also ohne wind.
Das kann man aus Deinem/Euren Beispiel(en) nicht einfach folgern.
Allerdings habe ich durch einsetzen von verschiedenen
Windgeschwindigkeiten, Radfahrer-Geschwindigkeiten ohne Wind
usw. in jene Formeln auch keinen Fall finden können,
in dem die Fahrzeit mit Wind insgesamt kleiner wäre als im Fall
ohne Wind.
Dass das aber immer so sein muss, kann ich (momentan) nicht beweisen.
Sigi