De Cw-waarde van de Voorbijganger in Jip- en Janneketaal

Niet iedereen vaart in dezelfde soort boot, en toch zouden we graag tegen iedereen wedstrijden kunnen varen. Als we dan bij de uitslag geen rekening houden met de verschillen tussen die boten, is het geen eerlijke wedstrijd. Daarom is men bij het zeilen begonnen met een handicap en inmiddels is bij het sloeproeien de Cw-waarde in gebruik geraakt.

Er was een nieuw criterium nodig om te bepalen wie de winnaar van de wedstrijd is, voor het sloeproeien werd dat de ploeg die het hardst heeft gewerkt. Om te weten welke ploeg het hardst heeft gewerkt maken we gebruik van een paar dingen uit de natuurkundeles van vroeger op school. We bepalen de hoeveelheid Arbeid die een ploeg in totaal heeft verricht en delen dat door de tijd die de ploeg daarvoor gebruikte, dat levert ons het Arbeidstempo in Watt.

We herinneren ons van school: Arbeid is kracht x weg. Dit betekent dat de Arbeid die iemand levert om iets (een steen, een auto, een boot of wat dan ook) te verplaatsen gelijk is aan de lengte van die weg keer de kracht die voor de beweging over die weg nodig was.

De lengte van de weg is in ons geval de lengte van het roeicircuit.

De kracht die voor de verplaatsing nodig is hangt af van de snelheid waarmee gevaren wordt. Als een boot hard vaart moet daar (letterlijk) harder aan getrokken worden dan wanneer een boot langzaam vaart. Daarom moeten we na een wedstrijd ergens kunnen vinden met welke kracht een boot werd voortgestuwd, afhankelijk van de snelheid.

De snelheid vinden we door de lengte van het wedstrijdcircuit te delen door de tijd die de sloep daarvoor nodig had. Voor de Kracht hebben we dan bij elke boot een grafiekje nodig met daarin horizontaal de snelheid en verticaal de kracht die daarvoor nodig is.

Om zo'n grafiekje te maken doen we zogenaamde sleepproeven. Op 27 maart, juist voor de opening van het roeiseizoen 2004, zijn er bij Stavoren sleepproeven met diverse sloepen gedaan, waaronder ook met de Voorbijganger. Op deze foto (Foto: Willem) is te zien hoe voorbereidingen worden getroffen door de Voorbijganger in te spannen voor de metingen. Aan boord bevinden zich o.a. de Kaagtijgers Mieke en Wilma.

De Voorbijganger wordt aangeknoopt voor de sleepproef

Een sloep wordt bij de sleepproeven specifiek voor heren (met een standaard bemanning van 95 kilo elk) of voor dames (met een standaard bemanning van 75 kilo elk) gemeten. Er ontstaan dus ook aparte grafieken voor dames en voor heren bij de boot. Bij de sleepproeven wordt een snelheid gebruikt die is bepaald op basis van ervaring met die sloep in eerdere wedstrijden (ook weer apart voor dames en voor heren). Met de juiste belasting in de sloep wordt de trekkracht gemeten die nodig is om de sloep met die snelheid te laten varen. Op de foto hieronder (Foto: Willem) is te zien hoe de Voorbijganger in het meettuig wordt gesleept door de meetboot

De Voorbijganger, gesleept in het meettuig

De sleepproef wordt herhaald in de omgekeerde richting om effecten van wind zo goed mogelijk te compenseren. Ook worden de metingen uitgevoerd bij een snelheid van 10% meer en van 10% minder dan de snelheid die bekend is uit ervaring met wedstrijden. Daarna worden alle meetgegevens verzameld en kan de grafiek worden berekend en getekend van hoe groot de kracht is om deze sloep voort te bewegen bij alle relevante snelheden.

Nu kunnen we onze berekening voor de wedstrijd afmaken.

Wij weten met welke snelheid de roeiploeg heeft geroeid (Lengte van traject [meters] gedeeld door de tijd [in seconden]die ze gebruikten), het resultaat luidt in meters per seconde. Daarmee raadplegen we de grafiek die ons vertelt welke kracht daarvoor nodig was

Nu we die kracht weten kunnen we de totale Arbeid berekenen (dat is de kracht x de weglengte). Het Arbeidstempo [in Watt] vinden we door daarna de totale Arbeid te delen door de roeitijd die daarvoor nodig was.

Om nu het gemiddelde vermogen per roeier te bepalen hoeven we alleen nog het hierboven berekende vermogen te delen door het aantal roeiers van de sloep en we zijn klaar om de uitslag van de roeiwedstrijd op te maken.

Voor een vlotte vergelijking van de sloepen wordt wel gebruik gemaakt van de Cw-waarde. De Cw-waarde is een grootheid die is bepaald aan de hand van bovenstaande berekeningen, en die je alleen nog maar hoeft te vermenigvuldigen met de derde macht van de snelheid [m/sec] waarmee gevaren werd en te delen door het aantal roeiers om het gemiddelde vermogen per roeier te vinden. De Cw-waarde is echter ook afhankelijk van de snelheid (de Cw-waarde waarover men praat is meestal de Cw-waarde bij de middelste sleepsnelheid). Daarom moet ook de Cw-waarde na afloop van een wedstrijd worden bepaald aan de hand van de snelheid en een grafiekje, waarna deze berekening kan worden uitgevoerd.

Nog gemakkelijker is het natuurlijk om bij een boot een grafiek te hebben waarin je naast de Cw-waarde ook meteen kunt zien hoe groot het Vermogen is dat door de roei(st)ers wordt opgebracht bij diverse snelheden. Van de Voorbijganger is, voor een damesbezetting, die grafiek hieronder weergegeven. Dit is een resultaat van de sleepproeven van 27 maart 2004.

De Cw-kromme en de vermogenskromme als functie van de roeisnelheid


Nu een klein voorbeeldje: De Voorbijganger deed bij de 6e Leidse Sloepenrace 4639 seconden over een traject waarvan we de lengte zo nauwkeurig mogelijk hebben bepaald op 11855 meter. De snelheid was dus 11855/4639 = ongeveer 2,5555 [m/s] of 9,2 km/uur.
In de grafiek zien we dat bij die snelheid de Cw-waarde 23,60 bedraagt. Het vermogen is dan 2,5555 tot de derde macht x die Cw-waarde van 23,60 en dat is 393,86 Watt. Met 8 roeisters is dat per roeister 1/8 gedeelte daarvan en dat is ongeveer 49,24 Watt. Dat hadden we trouwens ook al gezien in dezelfde grafiek.

Misschien verbaasde het u dat de grafiek tot op twee decimalen achter de komma werd afgelezen. Dat kan ook niet, in werkelijkheid wordt er een formule gebruikt die de Cw kromme uit de bovenstaande figuur voorstelt. Als je daar de snelheid invult dan rollen de Cw-waarde en het vermogen met veel cijfers achter de komma er vanzelf uit.

Denk nu niet dat die arme officials na een wedstrijd deze stappen allemaal met de hand uitvoeren. Ze hebben een PC met een rekenblad met daarin een regel per sloep (of twee regels: één voor dames en één voor heren) waarin de formules en de bepalende factoren voor de Cw-krommen (A-waarde en B-waarde, maar dat gaat te ver voor Jip en Janneke) per sloep zijn opgenomen, zodat na het invullen van de lengte van het circuit en de start- en finishtijden van de sloep het vermogen meteen zichtbaar wordt.

Doordat we dit soort berekeningen doen konden er bij de 6e Leidse Sloepenrace naast de Kromhout-whalers ook Kuiken-sloepen meedoen en bleef het toch een eerlijke wedstrijd.

voor een discussiepagina over de (al of niet vermeende) voor- of nadelen van een hogere, lagere of andere Cw-waarde.

- Rijnder -

Terug naar de Voorbijganger-pagina van de Kaagtijgers.



Gebruik deze link als u deze site "www.kaagtijgers.nl" van voren af aan opnieuw wilt laden.
Use this link if you entered this page via a searchmachine and you wish to load this site "www.kaagtijgers.nl" from its starting page.