[NA] Oefenopgave mechanica

[Arcedea]

Hallo, ik heb hier een oefenopgave voor natuurkunde (VWO) waar ik echt niet uitkom. Misschien heeft iemand tips hoe ik het beste kan beginnen?

Opgave:
We fietsen een helling van 5,7 graden op. De massa van fietser + fiets is 85 kg. De fiets heeft een achterwiel met een diameter van 64 cm. Het achtertandwiel dat het achterwiel aandrijft heeft een diameter van 8,0 cm. Het voortandwiel waar de trapper aanzit heeft een diameter van 16 cm. De pedalen van de trapper beschrijven een cirkel met een diameter van 32 cm.
a. Bereken de afzetkracht van het achterwiel op het wegdek als we de helling met constante snelheid beklimmen.
b. Bereken de gemiddelde trapkracht.

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.
c. Bereken het verzet.


Ik was begonnen bij a om op te merken dat bij constante snelheid de wrijvingskracht gelijk is aan de voorwaartsgerichte kracht en de afzetkracht is gelijk aan de wrijvingskracht.
Maar om de wrijvingskracht te berekenen moet er een verplaatsing zijn en die weet ik niet.
Doe ik iets fout? Weet iemand wat tips om me op weg te helpen?

Alvast bedankt!

[ILUsion]

Een wrijvingskracht valt meestal te benaderen door F = n*v (dus recht evenredig met de snelheid van de beweging).

We weten dat de zwaartekracht inwerkt, en dus F = m*g (volgens de verticale richting). Het makkelijkste om dit probleem te beschouwen, lijkt me door een assenstelsel op de helling vast te maken: dus de x-as evenwijdig met de helling en daar een as loodrecht op. Wat je dan doet is je zwaartekracht projecteren op de as volgens je helling (je krijgt dan m*g*sin(5.7) volgens die richting). Voor een onversnelde beweging weten we dat a = 0, dus is de totale resultante kracht 0. We weten dus dat de wrijvingskracht tegengesteld is.

Verder zal je een ECB wel besproken hebben in de klas, zodat je dus weet hoe groot v is op je band. Hieruit bereken je omega (hoeksnelheid), die hoeksnelheid stel je gelijk bij tandwielen op dezelfde as. Voor de kettingoverdracht moet je nog een factor inbrengen: per omwenteling van het achterste wiel (gaat daar 2 * pi * R_achter door, dezelfde hoeveelheid ketting gaat er vanvoor door en zorgt voor (2 * pi * R_achter ) / ( 2 * pi * R_voor) = R_achter / R_voor door en dezelfde factor breng je dus in bij je hoeksnelheid daar).

[Arcedea]

Okee, dank je wel! Ik ga hiermee aan de slag en als ik nog meer vragen heb, dan stel ik ze wel.

Overigens zit ik niet op school, ik doe een zelfstudie