Hoe lichter hoe sneller
- Topicstarter HansGijsen
- Startdatum
Het is een prachtig verhaal, met een heleboel getalletjes die mooi uit de lucht komen vallen, maar ik zie eerlijk gezegd geen overtuigend bewijs dat lichter sneller is.
Je maakt aan het begin een aanname, waarna er op basis van die aanname allemaal getalletjes worden getoond, die zogenaamd moeten aantonen dat een lichtere schaats significant sneller is. In je verhaal gebruik je daarnaast een aantal impliciete aannames die je eerst expliciet zou moeten benoemen, en daarna nagaan of die aannames overeenkomen met de werkelijkheid.
Oftewel: laat eerst maar eens een fatsoenlijk onderzoek zien, voordat mensen je gaan geloven dat je met een paar gram gewichtsbesparing 0,3 seconden sneller kan rijden op een 500 meter.
Je maakt aan het begin een aanname, waarna er op basis van die aanname allemaal getalletjes worden getoond, die zogenaamd moeten aantonen dat een lichtere schaats significant sneller is. In je verhaal gebruik je daarnaast een aantal impliciete aannames die je eerst expliciet zou moeten benoemen, en daarna nagaan of die aannames overeenkomen met de werkelijkheid.
Oftewel: laat eerst maar eens een fatsoenlijk onderzoek zien, voordat mensen je gaan geloven dat je met een paar gram gewichtsbesparing 0,3 seconden sneller kan rijden op een 500 meter.
HansGijsen
Member
Die getalletjes komen niet uit de lucht vallen, dat noemen ze natuurkunde.
F(t) = m.a(t)
F = Kracht in dit geval de kracht die een schaatser heeft om zijn been tijdens de start te verplaatsen.
m = Massa in dit geval de totaalmassa van been met schaats die verplaatst moet worden.
a = Vesnelling in dit geval de versnelling die het startende schaatsbeen ondergaat.
En dan: De Kracht die de schaatser voorhanden heeft is een gegeven. Daar traint hij of zij hard voor.
Als bij die kracht de massa die verplaatst moet worden kleiner wordt. (In dit geval 1%)
Dan wordt de versnelling 1% groter. Ook over de tijd a(t).
Als je vervolgens a(t) integreert over de tijd krijg je v(t) de snelheid en die is dan ook precies 1% hoger.
Gevoelsvoorbeeld: Heb je wel eens op skeelers gestart? Na het schaatsseizoen.
Dan weet je hoe het voelt met zwaardere dingen aan je voeten.
Een andere mooie test is zestig meter sprint op een atletiekbaan.
Een keer op blote voeten of heel lichte schoentjes en een keer met zwaardere schoenen aan.
Wel vaak herhalen onder ongeveer gelijke omstandigheden om toevalstreffers uit te sluiten.
F(t) = m.a(t)
F = Kracht in dit geval de kracht die een schaatser heeft om zijn been tijdens de start te verplaatsen.
m = Massa in dit geval de totaalmassa van been met schaats die verplaatst moet worden.
a = Vesnelling in dit geval de versnelling die het startende schaatsbeen ondergaat.
En dan: De Kracht die de schaatser voorhanden heeft is een gegeven. Daar traint hij of zij hard voor.
Als bij die kracht de massa die verplaatst moet worden kleiner wordt. (In dit geval 1%)
Dan wordt de versnelling 1% groter. Ook over de tijd a(t).
Als je vervolgens a(t) integreert over de tijd krijg je v(t) de snelheid en die is dan ook precies 1% hoger.
Gevoelsvoorbeeld: Heb je wel eens op skeelers gestart? Na het schaatsseizoen.
Dan weet je hoe het voelt met zwaardere dingen aan je voeten.
Een andere mooie test is zestig meter sprint op een atletiekbaan.
Een keer op blote voeten of heel lichte schoentjes en een keer met zwaardere schoenen aan.
Wel vaak herhalen onder ongeveer gelijke omstandigheden om toevalstreffers uit te sluiten.
Dat de getallen niet helemaal uit de lucht vallen weet ik natuurlijk wel(ben nota bene zelf student natuurkunde en technische bedrijfskunde).De getalletjes komen in je blogpost echter weldegelijk uit de lucht vallen. Je noemt geen afleidingen van formules, of manieren waarop je ze berekent. Het artikel is duidelijk niet geschreven om jouw gedachtengang over te brengen aan de lezer, maar alleen om de conclusie(waarbij ik dus grote vraagtekens zet) wetenschappelijk onderbouwd te laten lijken.
In je berekeningen ga je uit van extreme simplificatie van de schaatsbeweging. Je neemt bijvoorbeeld aan dat de snelheid van een schaatser begrensd wordt door zijn strek of bijhaalsnelheid. Als je ook maar een beetje naar de praktijk van het schaatsen kijkt zie je dat dit een aanname is die voor bijna geen enkele schaatser realiteit is. Deze aanname mag je dus niet zomaar in je berekening gebruiken!
Ik zal niet betwisten dat het gewicht van een schaats invloed heeft, maar de impact die het gewicht van de schaats volgens jouw berekeningen heeft op de snelheid en eindtijd is gewoonweg absurd.
In je berekeningen ga je uit van extreme simplificatie van de schaatsbeweging. Je neemt bijvoorbeeld aan dat de snelheid van een schaatser begrensd wordt door zijn strek of bijhaalsnelheid. Als je ook maar een beetje naar de praktijk van het schaatsen kijkt zie je dat dit een aanname is die voor bijna geen enkele schaatser realiteit is. Deze aanname mag je dus niet zomaar in je berekening gebruiken!
Ik zal niet betwisten dat het gewicht van een schaats invloed heeft, maar de impact die het gewicht van de schaats volgens jouw berekeningen heeft op de snelheid en eindtijd is gewoonweg absurd.
HansGijsen
Member
Ik heb de berekeningen gemaakt voor de start. Daar vooral is a(t) belangrijk.
Ik kom dan op 0,01s winst op de eerste 100m.
De mensen bij Marchese hebben de extrapolatie naar de 500m gedaan.
Dat is misschien wel wat teveel van het goede.
Ik kom dan op 0,01s winst op de eerste 100m.
De mensen bij Marchese hebben de extrapolatie naar de 500m gedaan.
Dat is misschien wel wat teveel van het goede.
Wanneer bepaalde aannames worden gemaakt is zorgvuldigheid geboden.
1% van 10.0" is 0.1" en geen 0.01".
Jouw opmerking dat een winst van de 0.3", "pak en beet" het verschil tussen de nummer 1 en 15 zou zijn in de wedstrijduitslag heb ik proberen te checken. Ik heb willekeurig acht 500 meters (wereld beker wedstrijden) van het afgelopen seizoen bekeken en moeten concluderen dat jouw aannames mbt het toepassen van natuurwetten net zo natte vinger werk blijken te zijn als jouw "pak en beet" theorie.
Bij de dames blijkt dat 30 honderdste van een seconde langzamer dan de winnaar nog genoeg is om in de top 5 te eindigen. Meerdere malen was +0.3 seconden nog voldoende voor zilver.
Bij de heren bleek slechts eenmaal een 15de plaats het gevolg te zijn van een 0.3 langzamer tijd.
Meerdere malen stond de rijder gewoon naast de winnaar op het podium.
WillemJan
1% van 10.0" is 0.1" en geen 0.01".
Jouw opmerking dat een winst van de 0.3", "pak en beet" het verschil tussen de nummer 1 en 15 zou zijn in de wedstrijduitslag heb ik proberen te checken. Ik heb willekeurig acht 500 meters (wereld beker wedstrijden) van het afgelopen seizoen bekeken en moeten concluderen dat jouw aannames mbt het toepassen van natuurwetten net zo natte vinger werk blijken te zijn als jouw "pak en beet" theorie.
Bij de dames blijkt dat 30 honderdste van een seconde langzamer dan de winnaar nog genoeg is om in de top 5 te eindigen. Meerdere malen was +0.3 seconden nog voldoende voor zilver.
Bij de heren bleek slechts eenmaal een 15de plaats het gevolg te zijn van een 0.3 langzamer tijd.
Meerdere malen stond de rijder gewoon naast de winnaar op het podium.
WillemJan
HansGijsen
Member
WillemJan je hebt helemaal gelijk. Wat een domme fout.
Ik ben een en ander nog eens na gaan zoeken.
Mijn uitgangspunt was een beenmassa die Han Houdijk gebruikt in zijn proefschrift.
Bovenbeen 8,4Kg
Onderbeen 3,5Kg
Voet 1,2Kg
Totale beenmassa 13,1Kg
Daarbij 1Kg voor schoen plus onderstel.
Voor het rekengemak! 15Kg totaal.
Omdat die massa bij de heup een centraal scharnierpunt heeft dat de gemiddelde snelheid aanneemt heb ik gerekend met de helft van die massa om te versnellen en vertragen. 7,5 Kg. Daar is 75 gram 1% van.
Mooier was geweest om te zeggen de totale massa wordt 15Kg. min 75gram
Dit levert voor het versnellende deel 7,5 Kg min 37,5 gram
Dat is maar 0,5% verschil.
Dat maakt dan van de 10.0" voor de eerste 100m 9,95"
Het is wel zo dat de schaatsbeweging tijdens de start gaandeweg meer cyclisch wordt maar zeker in het begin is a(t) heftig.
Ik ben een en ander nog eens na gaan zoeken.
Mijn uitgangspunt was een beenmassa die Han Houdijk gebruikt in zijn proefschrift.
Bovenbeen 8,4Kg
Onderbeen 3,5Kg
Voet 1,2Kg
Totale beenmassa 13,1Kg
Daarbij 1Kg voor schoen plus onderstel.
Voor het rekengemak! 15Kg totaal.
Omdat die massa bij de heup een centraal scharnierpunt heeft dat de gemiddelde snelheid aanneemt heb ik gerekend met de helft van die massa om te versnellen en vertragen. 7,5 Kg. Daar is 75 gram 1% van.
Mooier was geweest om te zeggen de totale massa wordt 15Kg. min 75gram
Dit levert voor het versnellende deel 7,5 Kg min 37,5 gram
Dat is maar 0,5% verschil.
Dat maakt dan van de 10.0" voor de eerste 100m 9,95"
Het is wel zo dat de schaatsbeweging tijdens de start gaandeweg meer cyclisch wordt maar zeker in het begin is a(t) heftig.
Even afgezien van of het verschil in gewicht daadwerkelijk zo'n groot verschil oplevert. Is de invloed van de verschillende eigenschappen die deze ijzers hebben niet veel groter dan 1%? Ik rijd persoonlijk op maple ijzers veel minder goed dan op vikings. Dit maakt voor mij een groter verschil dan de 1% die het gewicht uit zou kunnen maken. (een percentage waar ik al mijn twijfels bij heb).
1997giorgio1
Member
Ik heb dit op de skeelers een geprobeert met een prototype wiel van Powerslide. Het wiel was grofweg 1/7 lichter dan reguliere 110mm wielen. Ik moet zeggen, dat ik het niet fijn vond, het voelde gewoon te licht. Voor mij is lichter dus absoluut niet altijd beter. Weet natuurlijk niet hoe dit op de schaatsen is, maar ik blijft voorloping nog even bij Maple. Zeker als je uitrekent dat het nogal een behoorlijk prijsverschil is:
10,62 euro per gram tov van de viking nikkel. En ja mijn vrienden, jullie lezen het goed. PER GRAM!
10,62 euro per gram tov van de viking nikkel. En ja mijn vrienden, jullie lezen het goed. PER GRAM!
Volgens mij zal je bij zwaardere schaatsen/skates automatisch meer spieren kweken zodat het aanvankelijke nadeel na een tijdje verdwijnt. Zie bijvoorbeeld de overstap van 100 naar 110 mm wielen. De vraag is dan wat er gebeurd als je weer op lichter materiaal gaat rijden. Versnellen zal inderdaad makkelijker gaan maar eenmaal op snelheid maakt het vermoedelijk nauwelijks iets uit.
1997giorgio1 zei:
Om nog maar een mooie vergelijking te geven met skeeleren. De Matter G13 is een stuk zwaarder dan de "gele" Matter Juice. Toch zie je bij grote toernooien niemand meer op gele matters rijden, maar minstens het het halve deelnemersveld op Matter G13, gewoon omdat de kwaliteit van een wiel van grotere invloed is dat het gewicht.
Datzelfde geld denk ik voor ijzers. Marchese ijzers kunnen wel zoveel gram lichter zijn, maar als het verder gewoon baggerijzers zijn heb je weinig aan die paar gram verschil. Ik zeg niet dat het slechte ijzers zijn overigens, ik heb er geen ervaring mee. Maar het is natuurlijk heel goed mogelijk dat Viking of Maple ijzers sneller zijn, ondanks een hoger gewicht.
1997giorgio1
Member
kwani zei:
Heel mooi gezegd. Heel mooi.
HansGijsen zei:
Nee, het is kretologie
Zelfde niveau als roepen: "met een langere crank kun je harder fietsen want moment = kracht X arm"*
(*voor de leken: ookal klinkt dit logisch, het is dus ook onzin)
Aanname 1 waar het al fout gaat is dat het enige waar het om gaat bij schaatsen het versnellen van de benen is.
Fout 2:
Was het maar zo'n feest. Zelfde kracht x hogere snelheid = hoger vermogen. Dat krijg je niet zomaar cadeau. Energetisch (ATP-verbruik in de spier) niet, en dan heb je ook nog zoiets als een kracht-snelheidsrelatie van de spier.HansGijsen zei:
Verder is versnellen met schaatsen meer dan alleen je benen versnellen, de massa van de rest van het lichaam moet ook mee.
Oh ja en dan heb je ook nog triviale dingetjes als luchtweerstand en glijweerstand.
Nee serieus, ik geloof zeker dat CM/Marchese goede schaatsen maakt, maar de claim dat je 0,3s wint op een 500m is absurd en ongefundeerd.
Inderdaad neemt de versnelling bij gelijkblijvende kracht toe als de massa minder wordt.
Voor 75 gram zal dat voor een schaats(t)er van 75 kg dus 0.1% verschil maken.
Je kun ook naar het toilet gaan, de kapper of je ondergoed uittrekken.
Je versnelt namelijk je complete lichaam en niet alleen je benen om te voorkomen dat ze niet gelijktijdig over de finish komen.
Maar versnelling vertaalt zich niet in snelheid!!!!
Want er is (vooral) luchtweerstand en uiteraard (een beetje) wrijvingsweerstand.
De gewichtbesparing is echter alleen van invloed op de wrijving met het ijs.
Het te vermogen om de luchtweerstand te overwinnen neemt met een derde macht toe met de snelheid en het vermogen nodig om de wrijving te overwinnen neemt lineair toe met de snelheid.
Vooralsnog zet 75 gram gewichtsbesparing geen zoden aan de dijk. De eerder genoemde tijdwinst is dus niet reëel.
Kijk voor meer uitleg op:
http://www.excilas.nl/nl/rechtuitschaat ... atsen.html
Hans van Esdonk
Voor 75 gram zal dat voor een schaats(t)er van 75 kg dus 0.1% verschil maken.
Je kun ook naar het toilet gaan, de kapper of je ondergoed uittrekken.
Je versnelt namelijk je complete lichaam en niet alleen je benen om te voorkomen dat ze niet gelijktijdig over de finish komen.
Maar versnelling vertaalt zich niet in snelheid!!!!
Want er is (vooral) luchtweerstand en uiteraard (een beetje) wrijvingsweerstand.
De gewichtbesparing is echter alleen van invloed op de wrijving met het ijs.
Het te vermogen om de luchtweerstand te overwinnen neemt met een derde macht toe met de snelheid en het vermogen nodig om de wrijving te overwinnen neemt lineair toe met de snelheid.
Vooralsnog zet 75 gram gewichtsbesparing geen zoden aan de dijk. De eerder genoemde tijdwinst is dus niet reëel.
Kijk voor meer uitleg op:
http://www.excilas.nl/nl/rechtuitschaat ... atsen.html
Hans van Esdonk
HansGijsen
Member
De berekening is gemaakt voor het starten!
Het onderste deel van de benen met de schaats ondergaan de grootste versnelling en vertraging.
De rest van je romp versnelt geleidelijk.
De extrapolatie naar de hele 500m is niet door mij gedaan.
Ook is het zo dat een schaatser, als hij in staat is door een lichtere schaats sneller te starten, meer vermogen nodig heeft bij dezelfde kracht.
Het onderste deel van de benen met de schaats ondergaan de grootste versnelling en vertraging.
De rest van je romp versnelt geleidelijk.
De extrapolatie naar de hele 500m is niet door mij gedaan.
Ook is het zo dat een schaatser, als hij in staat is door een lichtere schaats sneller te starten, meer vermogen nodig heeft bij dezelfde kracht.
"HA01761":
lijkt mij ook. Ik moet altijd mijn hele gewicht van start tot finish brengen. :? Voor de rest is het naar mijn mening een veels te veel vereenvoudigde berekening dus niet realistisch. Maargoed, als je alle andere factoren vergeet, of zegt dat ze gelijk zijn met andere buizen is er natuurlijk een klein voordeel.
Met een lichtere schaats kan je je been sneller optillen maar bij de afzet moet je je hele lichaam optillen terwijl je schaats nog op het ijs staat.
Meer vermogen bij dezelfde kracht?
Definitie van vermogen is: energie per tijd. Energie is kracht maal afstand.
Vermogen dus kracht maal afstand gedeeld door tijd.
Afstand gedeeld door tijd is snelheid. Oftewel vermogen is kracht maal snelheid.
Luchtweerstand (kracht) gaat kwadratisch met de snelheid.
Op te wekken vermogen gaat wat betreft de luchtweerstand dus met de derde macht van de snelheid.
Daar komt nog bij een klein deel door ijswrijving en dit benodigde vermogen gaat lineair met de snelheid.
Je kunt met een redelijke techniek al gauw een snelheid halen van 30 km per uur.
Daarboven moet je goed getraind zijn om dat te bereiken.
Juist vanwege die derde macht dus.
Hans van Esdonk
Meer vermogen bij dezelfde kracht?
Definitie van vermogen is: energie per tijd. Energie is kracht maal afstand.
Vermogen dus kracht maal afstand gedeeld door tijd.
Afstand gedeeld door tijd is snelheid. Oftewel vermogen is kracht maal snelheid.
Luchtweerstand (kracht) gaat kwadratisch met de snelheid.
Op te wekken vermogen gaat wat betreft de luchtweerstand dus met de derde macht van de snelheid.
Daar komt nog bij een klein deel door ijswrijving en dit benodigde vermogen gaat lineair met de snelheid.
Je kunt met een redelijke techniek al gauw een snelheid halen van 30 km per uur.
Daarboven moet je goed getraind zijn om dat te bereiken.
Juist vanwege die derde macht dus.
Hans van Esdonk