Aufgabe 1.2
Radfahrer im Wind
Ein Radfahrer fährt mit 36 km/h. Aufrecht sitzend hat er eine Stirnfläche von 0,5 m² und einen cw-Wert von 0,9. Luftdichte 1,2 kg/m³.
a) Wie groß ist der Luftwiderstand bei Windstille?
36 km/h = 10 m/s
FL = ½ · ρ · v² · A · cw
FL = ½ · 1,2 kg/m³ · (10 m/s)² · 0,5 m² · 0,9 = 27 N
b) In Rennhaltung verringern sich Stirnfläche auf 0,35 m² und cw-Wert auf 0,7. Wie groß ist der Luftwiderstand jetzt?
Gleiche Formel mit den neuen Werten.
FL = ½ · 1,2 · 100 · 0,35 · 0,7 N ≈ 14,7 N – fast nur noch die Hälfte.
c) Aufrecht sitzend fährt er nun mit 36 km/h gegen einen Gegenwind von 10 km/h. Wie groß ist der Luftwiderstand?
Maßgeblich ist die Relativgeschwindigkeit zwischen Luft und Radfahrer.
Relativgeschwindigkeit 36 km/h + 10 km/h = 46 km/h ≈ 12,78 m/s
FL = ½ · 1,2 · 12,78² · 0,5 · 0,9 N ≈ 44,1 N
FL = ½ · 1,2 · 12,78² · 0,5 · 0,9 N ≈ 44,1 N