e hënë, 18 qershor 2007

Fuerza de roce aerodinámica



Conocemos los valores de la fuerza de roce entre las ruedas y la fuerza de roce de los engranajes. Estos son:
FR = 8.34 [N]
FE = 6.17 [N]

Entonces vamos a llevar a cabo el siguiente experimento, con el fin de encontrar el coeficiente de arrastre (C). Dejaermos andar la bicicleta en una pendiente de 3° (aproximadamente, es difícil de medir), sin pedalear, y esperamos a que la velocidad sea constante. En ese momento se tiene que cumplir que

Donde FA es la fuerza aerodinámica y está dada por
Además,
como no se está pedaleando, consideraremos FE = 0.

Entonces podemos calcular K en función del resto, y posteriormente calculamos el coeficiente que nos interesa.

Aplicando estas ecuaciones para la bicicleta sin el aparato llegamos a los siguientes resultados.

Masa [kg] alfa [°] FR [N] V [km/hr] V [m/s] K C [s2/(kg*m)]
81.4 3 8.34 35.1 9.750 0.352 1.466
81.4 3 8.34 35.1 9.750 0.352 1.466
81.4 3 8.34 35.3 9.806 0.348 1.450
81.4 3 8.34 34.9 9.694 0.356 1.483
81.4 3 8.34 35.0 9.722 0.354 1.475
81.4 3 8.34 35.1 9.750 0.352 1.466


Luego, para la bicileta sin el aparato el coeficiente de arrastre es:
C = 1.468 [s2/(kg*m)]


Hagamos ahora las mediciones para la bicicleta con el aparato. El aumento de masa es despreciable, por lo tanto no se considerará. Ahora las velocidades promedios alcanzadas son un poco mayores.

Masa [kg] alfa [°] FR [N] V [km/hr] V [m/s] K C [s2/(kg*m)]
81.4 3 8.34 38.4 10.667 0.294 1.225
81.4 3 8.34 38.4 10.667 0.294 1.225
81.4 3 8.34 38.3 10.639 0.296 1.231
81.4 3 8.34 38.2 10.611 0.297 1.238
81.4 3 8.34 38.5 10.694 0.292 1.219
81.4 3 8.34 38.3 10.639 0.296 1.231

C = 1.228
[s2/(kg*m)]

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