Anhaltspunkte Arodynamik
>kann mir hier irgendjemand bei meinem physikreferat über luftwiderstand helfen?gehe 11te klasse gymnasium und hab keine planung von physik!
Sicher ist eine Buchempfehlung ein weiterführender Tip, aber vielleicht hilft dir auch, wenn ich einfach was Grundlegendes tippe, zumindest, was ich derzeit dafür halte, habe aber über Aerodynamik auch nichts in der Schule gelernt (oder zumindest keine Erinnerung daran
)
Der Luftwiderstand ist ein Produkt aus Stirnfläche (A) und aerodynamischer Form. (Cw). Die Stirnfläche wird durch ein Frontfoto vor schwarzweissen Quadraten ermittelt (?), die aerodynamische Form, die bei jeder Grösse etwa (nicht ganz) gleich sein sollte, kann man im Windkanal indirekt ermitteln (irgendwie über die gemessene Kraft im Radaufstand??). Eine Kugel müsste bei jedem Durchmesser also den gleichen Cw-Wert haben, aber nicht die gleiche Stirnfläche. Bezügliche auf Liegeräder:
Mit einer Heckverkleidung kannst du die Abströmung verbessern (Cw), mit einer Frontverkleidung die Anströmung (auch Cw), aber evtl. wird damit auch die Stirnfläche grössert und, wenn die Frontverkl. zu steil wird, kann der Cw-Wert auch schlechter werden, da der Sog hinter der Verkl. die Abströmung unmittelbar dahinter soweit verschlechtert, dass die bessere Anströmung und der im Windschatten der Verkl. sitzende Fahrer dies nicht kompensieren können. Bei einer Vollverkl. gibt es dagegen nur einen Sog, also hinter dem Fahrer und noch nicht hinter der Frontverkl., weswegen eine Vollverschalung auch wesentlich mehr bringt. Die Form der Vollverkleidung muss für gute Aerodynamik sehr fein gestylt werden, jede unnötige Aussenwölbung verhintert werden. Kopf herausschauend verschlechtert die Aerodynamik stark (hat dafür allerdings ja praktische Vorteile). Auch sollte sie nicht zu lang sein, wegen der höheren Oberflächenreibung. Allerdings bringt bei höheren Geschwindigkeiten gerade ein recht langes Heck erst eine klare Verbesserung. Lange meinte man, die Oberfläche sollte möglichst glatt sein, aber es hat sich mal herausgestellt, dass eine microraue Oberfläche doch günstiger ist, d.h. Luftpölsterchen verfangen sich in der fein-rauen Struktur (Schaum?) und lassen die andere Luft noch leichter vorbeigleiten.
Eine ideale Lenkerform zu finden ist auch nicht einfach. Im allgemeinen vergrössert ein Untenlenker die Stirnfläche am meisten, aber bei sehr flachen Sitzwinkeln (<20°) kann er auch fast ideal sein. Ein schmaler Obenlenker gilt eigentlich als aerodyn. Optimum (Ellenbogen vor Oberkörper >> M5 Lowracer), aber wenn die Unterarme sehr senkrecht stehen kann der Cw-Wert auch mehr schlechter werden, als die grössere Strinfläche eines breiteren Fluxlenkers (Hände neben den Beinen) die Gesamtaerodynamik verschlechtert....
Bei der Tretlagerhöhe muss man abwägen: Ist das Tretlager sehr niedrig (z.B. unter Sitzniveau) vergrössert sich die Stirnfläche stark durch die unter Sitzniveau rotierenden Füsse. Ist das Tretlager sehr hoch (z.B >30 cm über Sitzniveau) kann sich bei sehr flachem Sitzwinkel die Stirnfläche auch wieder vergrössern durch die über Schulterhöhe liegenden Knie und Füsse, die die Stirnfläche vergrössern sowie auch jeweils einen Sog verursachen, der vor dem Oberkörper/Kopf liegen kann. Recht ideal sind ca. 25 cm Tretlagerüberhöhung bei ca. 25° Sitzwinkel. Nimmt man einen flacheren Sitz, so sollte das Tretlager tiefer sein, aber auch schon wegen der damit besseren Sicht über die Beine.
Was sonst noch von Bedeutung ist: Der Luftwiderstand steigt überproportional zur Geschwindigkeit (quadratisch), die zu erbringende Leistung steigt sogar in 3. Potenz zur Geschwindigkeit. Habe die Formeln gerade nicht zur Hand, aber, wenn ich einen Link finde (Seiten von Olaf Schultz), poste ich es nachher noch. Aus der Formel wird zumindest auch klar, dass der Luftwiderstand von der Luftdichte abhängt, die von Luftdruck (Höhe, Wetter) und Temperatur bestimmt wird (bei warmem Wetter fährt man schneller). Kannst es auch ausprobieren unter Walters Homepage <a href=" http://www.kreuzotter.de">www.Kreuzotter.de</a> bei Geschwindigkeitsberechnungen.
Naja, ich habe einfach liegeradspezifische Beispiele genommen, da fällt mir eben am meisten ein
.
Habe einfach drauflosgetippt, obwohl ich kein Fachmann bin, aber vielleicht kommt ja jetzt eine Diskussion in Gange, die uns weiterbringt
. Bei deinem Referat kannst du ja Liegeradfotos aus dem Netz (z.B. zu ersurfen ab <a href="http://www.futurebike.ch">futurebike</a> als Beispile auf den Tageslichtprojektor legen
und daran die Stichpunkte erklären
.
j.
www.Kreuzotter.de
futurebike
