5 Brandstofverbruik in het verkeer

Transcriptie

1 Newon wo deel 1 Uiwerkingen Hoofduk 5 Brandoferbruik in e erkeer 5 Brandoferbruik in e erkeer 5.1 Inleiding Voorkenni 1 Brandoferbruik a He brandoferbruik i bij.,0 L/0 km of de auo rijd 1 op 11. He i du de oeeeleid brandof die nodig i om 0 km af e leggen of e aanal kilomeer da je me 1 L benzine kun afleggen. He moe oor alle oeruigen opgegeen worden bij dezelfde afand om ergelijkbaar e zijn. b A Bij 10 km/: bij een ogere neleid onderind de auo meer lucweerand. B Me imperiaal: de auo me een imperiaal i minder geroomlijnd en eef du meer lucweerand. C Me de bu: de bu eef meer maa en i groer. D Me de rein: de rein eef eel meer maa en i zwaarder uigeoerd. c Al je naar e energieerbruik per paagier gaa kijken, dan zal bij C de bu en bij D de rein guniger uikomen. Je moe ierbij wel aannemen da zowel de bu al de rein goed geuld zijn me paagier. d Vorm beere roomlijn minder erbruik; afmeingen groer - meer erbruik; maa groer - meer erbruik; rijgedrag ruiger - minder erbruik. e r onaan zwaeldioxide en ikofoxiden. Deze offen ebben inloed op de erzuring an e milieu. Daarnaa kom koolofdioxide rij, da oor een ererk broeikaeffec zorg. nergieomzeing a lekromoor: elekrice energie bewegingenergie. Verbrandingmoor: cemice energie bewegingenergie. Bij beide mooren i prake an energieerlie in de orm an warme. b rendemen nuige energie oegeoerd e energie of nuig in. He rendemen eef geen eeneid (J/J = 1) en kan al een geal uen 0 en 1 of in procenen (uen 0% en 0%) worden opgegeen. c Vermogen i de energie die per econde geleerd of omgeze kan worden. He ermogen eef al eeneid (wa), waarbij 1 = 1 J/. Kraceneenwic a Voorwaare krac, wrijingkracen, zwaarekrac en normaalkrac. Al de neleid conan i, dan i de reulane gelijk aan nul. Bij conane neleid i de (orizonaal gerice) oorwaare krac gelijk aan de om an de (orizonaal gerice) egenwerkende wrijingkracen. b De oorwaare krac moe onwikkeld worden door de moor in combinaie me de ernellingbak. In de eere ernelling i e bijoorbeeld mogelijk om een groe krac e onwikkelen zonder al e groe neleid. Daarbij draai de moor wel eel oeren en da raag om eel brandof. 5. Arbeid en mecanic ermogen Kenniragen el arbeid: Fieen: Je duw en erplaa daarmee de rapper egen de wrijingkracen in. Je a opillen: Door jouw ilkrac erplaa de a egen de zwaarekrac in omoog. Geen arbeid: Je zware rugzak op je rug ouden: Je erplaa de rugzak nie. en pan ol aardappelen aouden: Je erplaa de pan nie. Bij een karol die gebruik word al akel en bij een efboom word de benodigde krac weliwaar me een bepaalde facor erkleind, maar de afand waaroer je deze krac moe uioefenen word me dezelfde facor ergroo. De arbeid die je moe erricen ( = F ), blijf du gelijk. a He maak geen ercil: krac F en afand zijn gelijk, aangezien de kinderen een zwaar zijn. b He nele kind leer e grooe mecanice ermogen, omda de arbeid in een korere ijd geleerd word en P m.

2 Newon wo deel 1 Uiwerkingen Hoofduk 5 Brandoferbruik in e erkeer a In de eere iuaie i de krac e groo, wan dan rek de peroon meer in ericale ricing. Hij moe daarbij een groere rekkrac leeren omda ij een groer deel an de zwaarekrac moe compeneren. De rekkrac F i gelijk aan F z in oe eiler (oe groer oek ), oe groer F z in. b De arbeid i in beide iuaie gelijk. Voor de arbeid geld: = F. Al je de wrijingkracen erwaarloo, i de enige krac F z waar egenin je arbeid moe erricen de zwaarekrac. De zwaarekrac werk in ericale ricing, du alleen de erplaaing in ericale ricing i bepalend oor de arbeid die je egen de zwaarekrac in moe erricen. Di leer: = F z (zie neenaande ekening). F z en zijn in beide geallen gelijk (je wil de grawal eeneel in ericale ricing erplaaen). De arbeid i du nie afankelijk an de ellingoek. In plaa an de arbeid in ericale ricing e berekenen (omda de zwaarekrac ericaal werk) kun je ook de arbeid in de ricing an de elling berekenen (omda de erplaaing in de ricing an de elling gebeur). Je bereken dan du de arbeid die de rekkrac F moe erricen (zie boenaande ekening). Da leer (uieraard) ezelfde reulaa (al je de wrijing mag erwaarlozen): = F = (F z in ) = F z in Ook ui deze berekeningwijze olg da de arbeid die je moe erricen nie afankelijk i an de ellingoek (die al weg ui de formule). Op een minder eile elling i de benodigde rekkrac kleiner, maar de afand die je moe afleggen word me dezelfde facor groer. De arbeid i du in beide iuaie gelijk. a In di geal moe er 5 kg geild worden : F z = m g = 5, = 5 N. Bij een conane neleid an 1,0 m/ i e mecanic ermogen P m Fw 5 1,0 5. b De paardenkrac (pk) uggereer een krac, erwijl e een ermogen oorel. 11 De oorwaare krac i bij conane neleid gelijk aan de wrijingkracen. Bij een ogere neleid i de benodigde oorwaare krac groer, wan e oeruig onderind een groere lucwrijingkrac: F w,l = ½ c w A. Al je de oerige wrijingkracen erwaarloo, leer di: P m = F w = (½ c w A ) = ½ c w A. Al zo groo word, word e mecanic ermogen du = zo groo. De oerige wrijingkracen worden meeal nie groer bij een groere neleid, zoda in de prakijk e benodigde mecanice ermogen minder dan zo groo word. 1 a De oorwaare krac i bij conane neleid gelijk aan de om an de wrijingkracen, du: F w = F w,r + F w,l = = 00 N b Al de neleid keer zo groo word, word de lucwrijingkrac = 4 keer zo groo: F w = F w,r + F w,l = =,04 N =,04 kn 1 a De lijn in e diagram geef zo e zien een kwadraic erband, omda e een ijgende kromme lijn i. De lijn begin ecer nie in de oorprong. Bij een neleid an 0 m/ i de benodigde krac,0 N. Aangezien e om een fieer gaa zou deze waarde an,0 N kunnen duiden op de rolwrijingkrac an de banden. Die i namelijk nie afankelijk an de neleid. He deel da kwadraic oeneem, geef dan de inloed an de lucwrijingkrac weer. b Voor e mecanic ermogen geld: P m = Fw P m = F w. Bij de neleden an,0; 4,0 en,0 m/ kun je in e diagram de waarden oor F w inden an rep.,0 N; 15,0 N en 40,0 N. Berekening m.b.. deze waarden leer op: P m P m,1 =,0,0 = 1 ; () P m, = 15,0 4,0 = 0 ; P m, = 40,0,0 = 40. He P m,-diagram aa iernaa geekend. c P m = F w F w = F w,r + F w,l F w,r = c r F n F w,r = c 1 (= conan) F w,l = ½ c w A F w,l = c F w = F w,r + F w,l F w = c 1 + c P m = F w = (c 1 + c ) P m = c 1 + c Du e i ongeeer een e -mac erband (al je afzie an de bijdrage an de rolwrijing) F z,x = F z in y F F z,y (m/) x

3 Newon wo deel 1 Uiwerkingen Hoofduk 5 Brandoferbruik in e erkeer 0 14 He gegeen erband F w,l = 4,0 4 Fw, l kun je ook crijen al: -4 4,0 Al de neleid conan i, i er kraceneenwic: F w,l = F z = 0,0,1 =,5 N F w, l,5 = 1, m/ Afgerond: = 0 m/ ,0 4,0 15 a = F w waarbij = 0 km = 0 m. =, 0 =, = MJ. enzo ind je oor de andere neleden rep. MJ en 0 MJ. b Bij erdubbeling an de neleid neem de erbruike energie oe an MJ naar 0 MJ. 0 Du de arbeid word =,5 keer zo groo. c = 0 km = 0 m He mecanic ermogen i de arbeid per econde. Zie laae kolom an onderaande oerzicabel. P m 1 = 0 km/ = 1, m/ = 0 km/ =, m/ = 10 km/ =, m/ (= 0 min) 1, P m,1 = 00 (= 0 min) P m, = 000 (= 50 min) P m, = d Bij erdubbeling an de neleid neem e ermogen oe an,0 k naar 0 k. 0 Du de per econde geleerde arbeid word = 5,0 keer zo groo.,0 1 P m,max = F w op en F w = F rolwrijing + F lucwrijing Oefenopgaen op P m,max F w =,0 k = 1 k = 0 k 4, = 40,0 m/ (= 144 km/) Moorermogen Gegeen: m = 0 kg; = 0 km/ = 5 m/; F w, = 0 N; =,4 km = 400 m; elling 0, 0. a P m = F w. Bij conane neleid i F w = F w, = 0 N. P m = 0 5 = 15,. Afgerond: P m = 1 = 1 k b 1 e manier: door e berekenen an de arbeid olgen = F w. Hierbij moe de krac en weg in dezelfde ricing zijn. In de ricing an de erplaaing geld: F w = F w, + F z,x. e manier: door e berekenen an de arbeid al om an de benodigde arbeid om de wrijingkracen e oerwinnen en de arbeid die nodig i oor e ijgen: oaal = wrijing+ ijgen. De e manier i de eenoudige omda je daarbij de zwaarekrac nie eer oef e onbinden. el moe je dan de oogeijging bepalen. c oaal = wrijing+ ijgen. d Hierbij i wrijing = F w, en ijgen = F z Nieuwe onbekende: F z en. wrijing = = 4,0 J F z = m g = 0,1 =,41 N 0,0 0,0 0, m 400 ijgen =,41 51 = 4, J oaal = 4,0 + 4, J =,5 J Afgerond: =, MJ P m en ,5 P m 4, 5 Afgerond: P m = 5 k 4, e He moorermogen word du 15, Verolg op olgende bladzijde. =, zo groo.,0 m

4 Newon wo deel 1 Uiwerkingen Hoofduk 5 Brandoferbruik in e erkeer 1 Verolg an opgae 1. f Deze auo kan wel op de bergweg omoog rijden, maar ij moe dan langzamer rijden dan 0 km/. Bij een lagere neleid word in de formule P m de arbeid kleiner (omda de lucweerand kleiner i bij een lagere neleid) en word de ijdduur waarin de arbeid geleerd moe worden groer. 1 Topneleid a Door e inullen an de gegeen krijg je de becikking oer wee ergelijkingen me wee onbekenden: 54 Vergelijking 1: 0 c 1 c 0 c 1 c 5, Vergelijking : 0 c 1 c 0 c 1 c 00, Je kun ergelijking 1 zo omwerken, da je deze kun ubiueren in ergelijking : c 1 0 c 5 Di kun je inullen op de plaa an c 1 in ergelijking : 0 0 c 5 c c 5 0 c = 0,5 Afgerond: c = 0,5 Di kun je weer inullen in de omgewerke ergelijking 1: 5 c 1 0 c 5 = 0 0,5 5 = 40 N b F w 40 0,5 = 45, N Afgerond: F w = 45 1 N, c P m = F w = 45 0 =,0 Afgerond: P m =,1 d De formule die e erband uen P m en weergeef i: P m = F w = F w = (40 0,5 ) = 40 0,5 en P m,-diagram i e ekenen al je eer oor een aanal waarden an de bijbeorende waarde an P m uireken. Handiger i e om gebruik e maken an je grafice rekenmacine. er oer je de olgende formule in: Y 1 = 40 X 0,5 X Hierbij i Y 1 = P m en X =. (zie onderaande cermpje). e Je kun de neleid = 41 m/ (= X) aflezen in de grafiek waar de kromme de orizonale lijn bij (P m =) Y = 4, nijd (zie iernaa). Voer daaroor de ergelijking Y = 400 in. Bereken e nijpun an Y 1 en Y door in e oeen: nd [CALC] 5:inerec NTR NTR NTR. 0 Pompermogen Geraagd: P m Gegeen: = 1,5 uur = 5400 ; V = 4,4 m ; = 1, m. P m Nieuwe onbekende: = F. In di geal: z = F z me de nieuwe onbekende: F z F z = m g Nieuwe onbekende: m m = V = 1,0 4,4 = 4,4 kg F z = 4,4,1 = 414 N = 414 1, = 511 J P m , Afgerond: P m =

5 Newon wo deel 1 Uiwerkingen Hoofduk 5 Brandoferbruik in e erkeer 1 Scaaen a Bij een conane neleid: P m = F w waarbij F w = F w. F w = c g F n + ½ c w A Nieuwe onbekende: c g, F n en. c g =, (aflezen ui e diagram) F n = F z = m g = 5,1 = N Nieuwe onbekende: Voor de ijdduur geld: = = ,5 m/ 51 F w =, + ½ 0, 1, 0,40 11,5 =,4 + 4, =,5 N P m =,5 11,5 = 0 Afgerond: P m =, b Door de kleinere lucdiceid zal de wrijingkrac F w kleiner worden du ook de benodigde F w. Bij een gelijk ermogen P m zal olgen P m = F w een groere neleid beaald worden. Du word km in een korere ijd afgelegd. c In Calgary eef de caaer ezelfde ermogen. Voor e mecanice ermogen an de caaer geld: P m = F w = (c g F n + ½ c w A ) Nieuwe onbekende: Calgary = Tialf = 1, = 1,0 P m = (, + ½ 0, 1,0 0,40 ) =,40 + 0,140 P m = 0, (zie opgae a) 0, =,40 + 0,140 Lo deze ergelijking al olg op me je grafice rekenmacine (zie onderaande cermpje): Druk op Y=. Y 1 i de formule oor e mecanic ermogen an de caaer in Calgary (X = ). Y i e maximale mecanic ermogen an de caaer (P m = 0, ). Druk op GRAPH. He nijpun an Y 1 en Y moe zicbaar zijn in e cerm wil je da kunnen berekenen. Di kun je inellen onder INDO (zie e ieronder afgebeelde cermpje). Je kun ook de ZOOM -funcie gebruiken om e nijpun in beeld e krijgen. Bereken e nijpun an Y 1 en Y : oe in nd [CALC] 5:inerec NTR NTR NTR. Lee af: bij een ermogen an 0, (Y) i de neleid = 1,5 m/ (X) Afgerond: = 1 m/ d Bij de neleid an 1,5 m/: = 000 = 00 = 1 min 0. 1,5 Da i een ercil an 51 op de 51 in e Tialf IJadion: 51 = 0,055 = 5,% neller. 51 e De cuifweerand (c g) i ook an inloed, maar die inloed i eel kleiner dan de inloed an de lucweerand (beale al e ij zeer lec an kwaliei i). Al de luc ijler i, i e wel moeilijker oor een caaer om ezelfde ermogen e leeren. De erminderde lucweerand eef ecer meer inloed. He i wel an belang da de caaer gewend i aan de ijle luc, door op groere ooge e rainen. Concluie: Al de facoren die afankelijk zijn an de caaer zelf (condiie, menaliei) gelijk zijn, zal de caaer du beer preeren in Calgary. 5. nergie en brandoferbruik Kenniragen en deel an de energie word door een moor alijd in de orm an warme aan de omgeing afgeaan (uilaagaen en koeling). Daarom kan nooi 0 % an de energie omgeze worden in een nuige orm an energie (arbeid). 4 a lekromoor: elekrice energie e arbeid. Verbrandingmoor: cemice energie c arbeid. Verolg op olgende bladzijde.

6 Newon wo deel 1 Uiwerkingen Hoofduk 5 Brandoferbruik in e erkeer Verolg an opgae 4. b Bij de elekromoor i de geleerde arbeid e groo en e warmeerlie e klein. Deze moor eef du e ooge rendemen. c lekromoor: 0 0,0 of 0%. in 0 Verbrandingmoor: 0, of %. 0 nuig 5 a He rendemen i nu e crijen al. in e Cenrale: 40 0,40 of 40% elekromoor: 0,0 of 0% c 0 e 40 b Voor e oale rendemen geld: 0, of %. 0 N.B. in Je kun di ook uirekenen door de afzonderlijke rendemenen e ermeniguldigen: oaal = cenrale elekromoor = 0,40 0,0 = 0, of % c Al je afzonderlijk kijk naar de elekromoor en de erbrandingmoor dan klop de zin. en elekromoor eef ecer elekrice energie nodig die eer in een cenrale opgewek moe worden. n in de cenrale reed al een warmeerlie op. Hierdoor zal e oale rendemen an cenrale én elekromoor amen nie eel ercillen an da an de erbrandingmoor. De erbrandingwarme r an LPG i kleiner. én lier LPG bea een kleinere oeeeleid cemice energie. De energiediceid an LPG i lager dan an benzine. Gegeen: brandoferbruik =, L =, - m op afand = 0 km bij = 0 km/ = 5 m/; P m = 1 k = 1. Nieuwe onbekende: arbeid in en. in in = c = r V Nieuwe onbekende: r BINAS (abel A): r,benzine = J/m c =, - = 1,1 J Nieuwe onbekende: J ,1 of 1,% Afgerond: = 0, of % 1,1 a Geraagd: V per 0 km. c c = r V V Nieuwe onbekende: c r V c r c c Nieuwe onbekende: P m = P m Nieuwe onbekende: 0 = = 4,0 5 = P m = 1 4,0 = 4, J c 4, 0,5 1, = 1, J =, L per 0 km b De dieelmoor eef een oger rendemen en een ogere erbrandingwarme.

7 Newon wo deel 1 Uiwerkingen Hoofduk 5 Brandoferbruik in e erkeer 4 a De benodigde formule zijn: 0 a in Bij een conane neleid i F w = F w c en = F w. 1 = 0 km/ = 1, m/; = 0 km/ =, m/; = 10 km/ =, m/; = 0 km = 1,00 5 m. Berekeningen: 1 =, 1,00 5 =, 1, J ; c,1 1,1 J 0,1 =, 1,00 5 =,, J ; c,,4 J 0,1 =,0 1,00 5 =,0,0 J ; c, 4, J 0,1 Voor de rijkomende energie geld: c = r V. BINAS (abel A): r,benzine = J/m. 1,1,4 4, 1,1 V 1 V1 5,1 m 5,1 L Afgerond: 5, L/0km 4 V V, m, L Afgerond:, L/0km, 4, V 1 V1 1,0 m 1,0 L Afgerond: 1 L/0km b He brandoferbruik bij erdubbeling an de neleid word m Fz g Fn g F w,r = c r F n (F n = F z op een orizonale ondergrond) F n F w, r c r 0 0,01 =, N 1,0 5,1,5 keer zo groo. Fn, m = 4 kg Afgerond:,5 kg g,1 b F w,l = ½ c w A Fw, l c w waarbij olgen BINAS (abel 1): 1 luc = 1, kg/m A Je kun bij een willekeurige neleid de lucweerand aflezen, bijoorbeeld bij een neleid an = 5,0 m/ i de lucweerand F w,l = 455 N. Fw, l 455 c w = 0,5 Afgerond: c 1 1 w = 0,5 A,0 1, 5 c = F w = (F r + F w,l) = ( ) 5 = 1, J d Afgerond: = 1,4 J Nieuwe onbekende: in in in = c = V r = 1, = 5, J BINAS (abel A): r,benzine = J/m 1, = 0, Afgerond: = % 5, 1 a De benodigde formule zijn: in in Boendien i = F w b De oorwaare krac F w i afankelijk an de grooe an o.a. de wrijingkrac. De wrijingkrac F w i weer duidelijk afankelijk an de neleid anwege de inloed an de lucwrijing F w,l. Zodoende ang e erbruik wel degelijk af an de neleid. F w in. c De oorwaare krac ang af an de rolwrijingkrac F w,r en de lucwrijingkrac F w,l. Bij conane neleid geld: F w = F w,r + F w,l waarbij F w,r = c r F n en F w,l = ½ c w A. De rolwrijingkrac F w,r ang af an rolwrijingcoëfficiën c r en de maa m. De lucwrijingkrac F w,l ang weer af an lucwrijingcoëfficiën c w, e fronaal opperlak A, lucdiceid en neleid. Verolg op olgende bladzijde.

8 Newon wo deel 1 Uiwerkingen Hoofduk 5 Brandoferbruik in e erkeer 5 Verolg an opgae 1. = F w in de mecanice arbeid ang naa de oorwaare krac ook nog af an de afgelegde afand. in Voor alle facoren - uigezonderd e rendemen Oefenopgaen Moorrendemen e erbruik an energie en du ook e brandoferbruik word bepaald door mecanice arbeid en e rendemen. - geld oe groer, de e meer erbruik. a Voor de rijkomende energie geld: c = r V. Bij Ak, Bk en C word benzine erbruik. BINAS (abel A): r,benzine = J/m = J/L Ak: c = 5, = 15 MJ Afgerond: c = 1, MJ Bk: c = 5, = 15 MJ Afgerond: c = 1, MJ C: c = 5, = 10 MJ Afgerond: c = 1, MJ Bij D word dieelolie (gaolie) gebruik. BINAS (abel A): r,dieelolie = J/m = J/L D: c = 4, = 155 MJ Afgerond: c = 1,5 MJ Bij k word LPG gebruik. Informaieboek blz. 1: r,lpg = 4 J/L k: c = 4, = 15 MJ Afgerond: c = 1, MJ Alle energiewaarden zijn berekend op 0 km, du dezelfde afand. De moor me e kleine energieerbruik eef du e ooge rendemen. Concluie: auo D eef e ooge en auo Bk e laage rendemen. b Hezelfde auomodel i an belang om er oor e zorgen de lucwrijingkrac gelijk i. Omda je gebruik maak an ercillende brandoffen, zul je wel an een ander ype moor gebruik moeen maken (benzine, dieelolie, lpg). c De rolwrijingkrac F w,r (= c r F n). Door de ercillende moorype zal de maa per auo ercillen. De zwaarekrac i daardoor groer en du ook de mae an induwen an de auobanden. en zwaardere auo zal du een groere F w moeen onwikkelen om dezelfde neleid e kunnen ouden. Hierdoor al e rendemen auomaic wa lager ui. 4 Lagere maximumneleid a Gegeen: m = 00 kg; F w,r = 0,015 F n ; F w,l = 0,45 ; = 0,; 1 =10 km/ =, m/; =0 km/ =, m/. Geraagd: V (in L/0 km) c c = r V V Nieuwe onbekenden: r,benzine en c. r BINAS (abel A): r,benzine = J/m = J/L c Nieuwe onbekende:. c = F w. Bij conane neleid: F w = F w. F w = F w,r + F w,l = 0,015 F n + 0,45. Nieuwe onbekende: F n F n = F z = m g = 00,1 = 4 N 10 km/: F w = F w,r + F w,l = 0,015 F n + 0,45 = 0, ,45, = 1, N = F w = 1, 1,00 5 =,1 J c,1 0,,5 J c,5 V,1 m,1 L Afgerond: V =,1 L/0 km r 0 km/: F w = F w,r + F w,l = 0,015 F n + 0,45 = 0, ,45, = 45,5 N = F w = 45,5 1,00 5 = 4,55 J 4,55 c,04 J en 0, c,04 V,1 m,1 L Afgerond: V =,1 L/0 km r Verolg op olgende bladzijde.

9 Newon wo deel 1 Uiwerkingen Hoofduk 5 Brandoferbruik in e erkeer Verolg an opgae 4. b De afname i,1 -,1 =,0 L per 0 km.,0 In procenen: 0% = 4,% Afgerond: afname = 5%,1 5 Brandoferbruik an een imperiaal a De imperiaal maak de roomlijning duidelijk minder goed: e romingparoon laa zien da de lijnen nie meer zo mooi lang de auo lopen en ook minder lang zijn. De lucwrijingkrac zal daarom groer zijn bij een auo me imperiaal. b Bij een imperiaal me bagage zal zic een romingparoon oordoen waarbij e boen an de luc egen de bagage duidelijk word. Di geef een exra eroogde lucwrijing. c In de ek aa da F w,r en F w,l een groo zijn bij een neleid an 10 km/. Sel da elke wrijingkrac bijoorbeeld 400 N i, dan i du de oale wrijing (zonder imperiaal) gelijk aan 00 N. Al erolgen de lucwrijingkrac mé imperiaal me 0% oeneem, dan word F w,l = ,0 400 = 40 N. De oale wrijingkrac word dan 0 N. 0 De procenuele oename an de oale wrijingkrac i dan 0% = %. 00 De oename an de benodigde oorwaare krac F w i dan ook % en daarmee ook de arbeid én de omgezee energie c. Uieindelijk neem ook e brandoferbruik me % oe. d Blijen we werken me e oorbeeld an F w,r = 400 N, dan word in de nieuwe iuaie F w,l = ,4 400 = 5 N. 1 De procenuele oename an de oale wrijingkrac i dan 0% = %. 00 Di i een de oename an de benodigde oorwaare krac F w en daarmee ook de arbeid én de omgezee energie c. n ook e brandoferbruik neem du oe me %. e He brandoferbruik mé imperiaal per 0 km: V = 1 + 0,15 1 = 14,5 L nergieerbruik en eroermiddel Afgerond: V = 15 L/0 km a Hoe groer de bezeing, de e kleiner e energieerbruik per reiziger per km. De lucwrijing i nie afankelijk an e aanal inzienden, erwijl deze - ooral bij ogere neleden - eel inloed eef. Bij een groer aanal paagier zal de rolwrijing an e oeruig wel oenemen, maar nie erk. Relaief zal e energieerbruik an e oeruig du weinig oenemen al er meer inzienden zijn. He energieerbruik per reizigerkilomeer word daardoor lager. b He energieerbruik word door meer menen gedeeld (zie erder anwoord onder a). c Meer paagier per auo (carpooling) en meer gebruik openbaar eroer. Men zou di bijoorbeeld kunnen imuleren door beere bu- en reinerbindingen, goedkopere reinkaarje, eroging an de ariabele koen an e auogebruik, enzooor. 5.5 Afluiing Samenaen 4 a Vanwege de cade aan e milieu en anwege e op de lange duur opraken an de aardolieoorraden. b Onwerper: roomlijn, maa, rendemen an de moor, kwaliei an de brandof. Beuurder: meer me openbaar eroer, minder en zuiniger (langzamer en gelijkmaiger) rijden. Regering: neleidbeperking, milieuoorcrifen oor auo. c Nee: dieelolie eef wel een ogere erbrandingwaarde en de bijbeorende mooren ebben een oger rendemen, waardoor e energieerbruik afneem. Dieelmooren oen ecer meer zwaeldioxide, ikofoxide, koolwaeroffen en roedeelje ui dan een benzinemoor die op loodrije benzine werk.

10 Newon wo deel 1 Uiwerkingen Hoofduk 5 Brandoferbruik in e erkeer Oefenopgaen 4 Menelijke moor Oriënaie Geraagd: rendemen. Gegeen: bij erbruik an zuurof 1 kj per L = 1 J/L; F w = 150 N; = 40 m in 1 minuu; zuuroferbruik = L per minuu. Planning Nieuwe onbekenden: en in. in = F w Deze grooeden zijn beide gegeen. in i e bepalen m.b.. de gegeen aangezien e erbruik gegeen i én de oeeeleid energie die per L rij word gemaak. Uioering = = 000 J in 1 min In de ek word gezegd da e zuuroferbruik L per minuu i: in= 1,0 = J 000 0,15 of 15,% Afgerond: = 0,1 of 1% Conrole en rendemen an 1% lijk nogal laag. Beale oor e fieen erbruik je licaam ook energie oor allerlei andere proceen. 44 Fieouding Oriënaie Geraagd: percenuele afname in P m bij ooroergebogen ouding.o.. recop ziend. Gegeen: P m = ½ c w A ; = 1, kg/m ; c w,r = 1,4 me A = 0,50 m ; c w, = 1, me A = 0,5 m. Planning P m ang o de e -mac an de neleid af. He zou du kunnen zijn da de afname bij ogere neleden nie gelijk i aan die bij lagere neleden. He lijk daarom beer om de afname oor een aanal neleden ui e rekenen bijoorbeeld bij,0 m/, 5,0 m/ en,0 m/. Bereken oor beide iuaie e ermogen en bepaal de procenuele afname: 0% Uioering =,0 m/: = 5,0 m/: P m,r = ½ 1,4 0,50 1,,0 =,4 P m, = ½ 1, 0,5 1,,0 =,1 1,4 0% = 0% 40%,4 P m,r = ½ 1,4 0,50 1, 5,0 = 5, P m, = ½ 1, 0,5 1, 5,0 = 4,1, 0% = 0% 40% 5, P m = 1,4 P m =, Afgerond: afname = 40% Afgerond: afname = 40% Conrole He percenage lijk bij wee neleden al conan. He eef nie zo eel zin om de afname bij nog meer neleden ui e rekenen. Ui de formule olg da de afname ooral in de facor c w A zi. Bij recopzien i deze facor: 1,4 0,50 = 0,0. n bij ooroergebogen: 1, 0,5 = 0,4. 0, De afname in deze facor = 0,. Procenueel i di: 0% 40%. Du eigenlijk kun je 0,0 de geraagde procenuele afname in P m uirekenen zonder me de neleden e werken. 45 Moorlieguig Oriënaie Geraagd: brandoferbruik V in L/0 km Gegeen: F d = ½ c d A ; F w.l = ½ c w A ; m = 540 kg; c d = 0,00; A =, m ; = 1,1 kg/m ; = 0,; brandof: benzine. He brandoferbruik word berekend per 0 km, du: = 0 km = 1,00 5 m. Verolg op olgende bladzijde.

11 Newon wo deel 1 Uiwerkingen Hoofduk 5 Brandoferbruik in e erkeer Verolg an opgae 45. Planning c = r V Nieuwe onbekenden: r,benzine, c. BINAS (abel A): r,benzine = J/m = J/L Nieuwe onbekende:. Uioering c = F w Nieuwe onbekenden: F w en F w = F w,l (conane neleid) Nieuwe onbekende: F w,l F w.l = ½ c w A Nieuwe onbekenden: c w en. Ui e diagram i de c w -waarde e bepalen omda de c d -waarde bekend i. De neleid i e bepalen ui F d = ½ c d A omda bij een conane orizonale neleid F d = F z en F z = m g F z = 540, = 5 N N.b. wegen de groere ooge i oor g de waarde, genomen. Vandaar ook de afronding op cijfer ignifican. Ui e diagram blijk da c w = 0,5 bij c d = 0,00 F d = ½ c d A 5 = ½ 0,00, 1,1 =,15 m/ (= 11,4 km/) F w.l = ½ c w A = ½ 0,5, 1,1,15 = 4,4 N F w = 4,4 N = F w = 4,4 1,00 5 =,44 J,44 c,15 J c 0, c,15 c = r V V,54 m,54 L Afgerond: V =, L/0 km r Conrole en erbruik an, L oor een luc an 0 km lijk een eranwoorde oeeeleid. He i ergelijkbaar me e erbruik an een auo. 4 erelduurrecord Oriënaie Geraagd: (in km/) al op paakwielen zou zijn gereden. Gegeen: P m = c r F n + ½ c w A 51,151 ; record 14,1 m/, Oerige gegeen: zie abel in e erwerkingboek Planning/Uioering P m = c r F n + ½ c w A Nieuwe onbekende: P m P m i ezelfde al bij de recordpoging me de neleid d (me dice wielen): P m = c r F n d + ½ c w A d = 0,000 (,,1) 14,1 1 0,0 1,15 0,0 1 4,1 = 411,4 paakwielen: P m = c r F n + ½ c w A = 0,000 (,,1) 0, 1,15 0,0 1,01 0, 140 De neleid i du de oploing an de ergelijking: 411,4 = 1,01 0, 140 (waarin de enige onbekende i) Lo de ergelijking al olg op me je grafice rekenmacine (zie cermpje op olgende bladzijde): Druk op Y=. Y 1 i de formule oor e mecanic ermogen me paakwielen (X = ). Y i de formule oor e mecanic ermogen me dice wielen, waarin de neleid an e wereldrecord i ingeuld. De uikom i een geal en leer du een rece lijn op bij 411,4. 1 Verolg op olgende bladzijde.

12 Newon wo deel 1 Uiwerkingen Hoofduk 5 Brandoferbruik in e erkeer Verolg an opgae 4. Druk op GRAPH. He nijpun an Y 1 en Y moe zicbaar zijn in e cerm wil je da kunnen berekenen. Di kun je inellen onder INDO (zie e e afgebeelde cermpje). Je kun ook de ZOOM -funcie gebruiken om e nijpun in beeld e krijgen. Bereken e nijpun an Y 1 en Y : oe in nd [CALC] 5:inerec NTR NTR NTR. Lee af: bij een ermogen an 411,4 (Y) i de neleid = 14,041 m/ (X) In plaa an e nijpun an Y 1 en Y e bepalen kun je ook de ergelijkingoploer gebruiken (di gaa neller, wan dan oef je nie eer e cerm me INDO in e ellen). Je wil de olgende ergelijking oploen: Y 1 = Y ofewel:y 1 Y = 0. Toe in: MATH 0:Soler Acer eqn : 0 = oe je e olgende: VARS, Y-VARS, 1:Funcion NTR 1:Y 1 VARS, Y-VARS, 1:Funcion NTR 1:Y NTR Je zie e onderaande cermpje (link). Ze de curor acer X= en oe in: ALPHA [SOLV] Acer X= aa e anwoord (zie boenaand cermpje, rec): = 14,0 m/ Oploing: = 14,0, = 50,540 km/ Afgerond: = 51 km/ Al Franceco Moer me paken ad gefie, wa ij du nog alijd neller gewee dan ddy Merckx. Conrole He aanal ignificane cijfer en de eeneid conroleren en of e anwoord logic/plauibel/realiic i. 4 Verbeerde roomlijn He erbruik an, L/0 km an de oude Hexa word oor 4 % eroorzaak door de lucweerand en oor % door de rolwrijing (aflezen ui e diagram bij 0 km/). He erbruik per 0 km en geolge an de rolwrijing blijf gelijk:, % =, L He erbruik per 0 km en geolge an de lucweerand word 0 % kleiner:, 4 % 0 % =,1 L He oale erbruik per 0 km word du:, +,1 = 5,4 L 55 Me een olle ank kan de oude Hexa 0 = km afleggen., 55 Me een olle ank kan de nieuwe Hexa 0 = 1 km afleggen, du da i 1 km meer. 5,4 4 Speedkiën Oriënaie Geraagd: Gegeen: m = 0 kg; elling = 50%; F w.l = 0,11 F z,x m = 0 kg Planning F w.l = 0,11 Nieuwe onbekende: F w.l F w.l = F z,x Nieuwe onbekende: F z,x = 0,50 F z,x = F z in Nieuwe onbekende: in F z in Uioering in 50% in 0,50 (De oek i in 1 (0,50) 0, 0, maar die eb je nie nodig.) F w.l = F z,x = F z in = (0,1) 0,50 =,4 N F w, l = 0,11,4 0,11 = 5, m/ = 15 km/ Afgerond: = 0 m/ =, km/ Conrole He aanal ignificane cijfer klop. De eeneid klop. He i be een groe neleid, maar die i realiic oor een peedkiër.