Wetenschapsquiz

Discussie in 'Materiaal Discussie' gestart door HansGijsen, 4 dec 2017.

  1. HansGijsen

    HansGijsen Member

    Ik dacht een leuke vraag te hebben voor de wetenschapsquiz. Altijd veel commentaar als ik naar die quiz zit te kijken, waarop mijn vrouw zei: bedenk zelf iets beters, ik zie nooit iets van jouw.
    Gelijk had ze natuurlijk.
    Van het een komt het ander en uiteindelijk hebben ze een vraag over iets met een windtunneltest gekozen.
    Veel spectakel natuurlijk.
    Maar ik ga niet zitten wachten op een nieuwe kans, een mooie quizvraag voor het schaatsforum. Voor de donkere dagen en voor het OKT.

    Het betreft een vraag over de schaatsafzet.
    Het DES model van Harold Klaucke dient als leidraad.
    https://schaatstheorie.wordpress.com/category/schaatstheorie/page/12/

    Quizvraag:

    Een goede langebaanschaatser, met een snelste ronde van 400m in 25,5 sec., rijdt op schaatsen die 5 cm hoog zijn.

    Op een bepaald moment gaat hij op nieuwe schaatsen rijden, deze zijn 6,25 cm hoog.

    A: De afzetkracht gedurende zijn zijwaartse afzet blijft hierdoor gelijk.
    B: De afzetkracht gedurende zijn zijwaartse afzet wordt groter.
    C: De afzetkracht gedurende zijn zijwaartse afzet wordt kleiner.



    Antwoord:

    Het juiste antwoord is C: De afzetkracht gedurende zijn zijwaartse afzet wordt kleiner.

    Zie de tekening voor de uitleg.

    Hierin is h0 het Zwaartepunt van de schaatser zelf zonder schaats, in de laagst mogelijke schaatshouding. (diepste zit)
    Die laagst mogelijke schaatshouding verandert niet van de ene dag op de andere. Daar is veel training voor nodig.
    De x waarde die bij h0 hoort is de maximale zijwaartse verplaatsing van het ZwaartePunt van de schaatser.

    Zijn strekking is daarbij dan maximaal, en hij heeft zijn ZP gedurende de afzet op gelijke hoogte gehouden.
    (DES model van de afzet)
    De maximale strekking van de schaatser zelf verandert ook niet als hij van schaats wisselt.
    Het enige wat bij 1 en 2 veranderd is de toegevoegde hoogte van de schaats.

    h0+1 is diezelfde schaatser met schaats 1
    h0+2 is diezelfde schaatser met een hogere schaats 2

    x/h = Fa/Fz

    We zien dat x+1 groter is dan x
    We zien ook dat x+2 groter is dan x+1

    Maar (x+1)/(h+1) is kleiner dan x/h
    en (x+2)/(h+2) is kleiner dan (x+1)/(h+1)

    Doordat Fz niet verandert zijn Fafzet en Fa bij x+1 kleiner dan bij x.
    En bij x+2 weer kleiner dan bij x+1


    Volgens de berekening daalt de zijwaartse afzetkracht 1% als de schaatser van 5cm naar 6,25cm hoge schaatsen gaat.
    zie Afzet.pdf

    Bijgevoegde bestanden:

    Laatst bewerkt: 14 dec 2017 om 18:43
    EenBrabander vindt dit leuk.
  2. Eelco

    Eelco Active Member

    Het antwoord is A, B of C. Er wordt namelijk niet verteld wat zijn nieuwe rondetijd bij schaatsen van 6,25 cm hoog is.
  3. dsdevries

    dsdevries Active Member

    Uitgaande van enkel die theorie is het antwoord is A.
    Als de schaatser zijn techniek niet aanpast en alle andere variabelen gelijk blijven wordt enkel de afstand van het middelzwaartepunt tot het ijs wordt groter. De zwaartekracht wordt enkel bepaald door het gewicht van de de schaatser en blijft dus gelijk. De middelpuntvliedende kracht wordt bepaald door het gewicht van de rijder in relatie tot the bocht die hij schaatst en op welke snelheid. De middelpuntvliedende kracht neemt recht evenredig toe met de snelheid. De bocht die de schaatser schaatst wordt bepaald door de ronding. Zolang de ronding en de snelheid van de schaatser niet verandert, zal de middelpuntvliedende kracht ook niet veranderen. De reactiekracht moet dus ook hetzelfde blijven, anders zou de schaatser uit balans komen.

    Helaas is de echte schaatsbeweging een stuk complexer. En er geldt naast de derde wet van Newton namelijk ook nog de pendulewet en vrijwingswetten die verklaren dat een schaats met een ronding de bocht in stuurt.

    De pendulewet stelt dat de snelheid waarmee een pendule slingert wordt bepaald door de lengte van de pendule en dat het gewicht van de pendule en de kracht die erop uitgevoerd wordt enkel van invloed zijn op de uitslag. Aangezien we in ons geval de pendule effectief verlengen zal het onmogelijk worden voor de schaatser om dezelfde timing aan te houden of om zijn lichaamszwaartepunt op tijd te verplaatsen.
    Omdat het lichaam van een schaatser zo dynamisch is heeft hij heel veel mogelijkheden om dit probleem op te lossen. Veel opties zorgen er echter voor dat zo'n beetje alle bovenstaande variabelen zullen veranderen. Het is verschrikkelijk moeilijk om alle verschillende opties door te rekenen.
    1. Hij gaat smaller sporen. Hierdoor zal zijn afzet minder efficient worden. De schaatser kan in verhouding minder zijwaarts afzetten. De afzetkracht moet dan dus kleiner worden.
    2. De schaatser past zijn timing aan. Hierdoor moet hij de afzetkracht verdelen over een lange re tijd. De afzetkracht zal kleiner worden, maar het totale vermogen per slag wordt hoger. Hierdoor zal de schaatser waarschijnlijk sneller verzuren.
    3. Hij gaat dieper zitten. Hierdoor wordt de pendule weer net zo lang en de afzethoeken blijven hetzelfde. Vanwege het hefboomprincipe zal het de schaatser echter wel veel meer spierkracht kosten en zal hij sneller verzuren. Aannemelijk is dat de afzetkracht hierdoor af zal nemen.
    4. Hij past zijn ronding aan. Hierdoor veranderen alle bovengenoemde variabelen en dus ook de afzetkracht. Vermoedelijk blijft de afzet gelijk of wordt hij groter.
    etc, etc....
    Laatst bewerkt: 6 dec 2017
    fransvanbakel vindt dit leuk.

Deel Deze Pagina