Considere a ciclista no Problema 9.99. Determine a máxima velocidade que ela pode realmente atingir hoje (com vento de ), pedalando contra o vento e pedalando com o vento a favor. Se ela substituísse os pneus por outros de alta tecnologia que têm uma resistência de rolamento de apenas , determine sua máxima velocidade em um dia calmo, pedalando contra o vento e pedalando com o vento a favor. Se, além disso, um dispositivo ou melhora aerodinâmica fosse aplicado para reduzir o coeficiente de arrasto para = 0,9, qual seria sua nova velocidade máxima?

Fala aí galera, vamos para mais um problema de mecânica dos fluidos. Primeiramente, sabemos que, por definição:

Portanto, substituindo os valores na expressão acima:

A potência constante gerada pelo ciclista é:

Substituindo:

Agora, com o vento no sentido contrário:

O arrasto aerodinâmico é maior devido à maior velocidade efetiva do vento:

A potência necessária é aquela necessária para superar a força total , movendo-se à velocidade do ciclista:

Combinando as equações 1 e 2, obtemos uma expressão para a velocidade máxima V do ciclista em um vento contrário a ele (onde P = 169 W é a potência do ciclista):

Esta expressão não é tão simples de ser resolvida. Usando algum programa para resolver:

Por um raciocínio semelhante, andar de bicicleta com o vento:

Novamente, esta expressão não é tão simples de ser resolvida. Usando algum programa para resolver:

Agora, com os pneus melhorados:

A velocidade máxima em um dia calmo é dada por:

Novamente, usando um programa para resolver:

As equações 3 e 4 se repetem no caso de pneus melhorados (contra e a favor do vento) e no caso de pneus e carenagem melhorados (contra e a favor do vento). Portanto:

Para os pneus melhorados contra o vento:

A favor:

Já melhorando também a carenagem e indo contra o vento:

A favor: