Versnelling (a); snelheidstoename per seconde. Eenheid; m/s2.
- Bij vertraging gebruik je voor
v( veind - vbegin)/2 - Bij versnelling gebruik je voor
v
Gemiddelde snelheid =
Reactietijd; tijd tussen het moment dat een persoon ziet dat hij moet remmen en ook daadwerkelijk remt. In deze tijd rijdt hij/zij nog steeds met de constante snelheid die hij/zij had.
Er is een kwadratisch verband tussen de snelheid (v in m/s) en de remweg (s in m).
§3; Bij eenparige beweging geldt Fsom = 0 & snelheid = constant (1e wet van Newton). Als Fsom ongelijk is aan 0, verandert de grootte en/of richting vd. snelheid vh. voorwerp (2e wet van Newton).
- Hoe meer massa, des te meer Fsom is nodig voor dezelfde a (rechtevenredig verband tussen Fsom en a)
- Hoe groter de a, des te meer Fsom is nodig bij dezelfde m.
Traagheid; Voorwerpen willen graag blijven doen wat ze al doen. Als de somkracht NIET 0 is, is er pas snelheidsverandering. Hoe groter de massa, hoe trager het voorwerp.
Remkracht; tegenwerkende beweging, Fw tussen de banden & wegdek.
Omgekeerd evenredig verband tussen Fsom en s.
Kinetische energie; bewegingsenergie, arbeid ve. bewegend voorwerp.
Om arbeid te verrichten is energie nodig. Door arbeid te verrichten wordt de ene energiesoort omgezet in een andere; bijv. auto Echemisch -> Ekinetisch.
Formules;
· a = Δv/ Δt
·
·
· **s = 0.5 ∙ a ∙ t2
· s = oppervlakte onder de v-t grafiek
· Fsom = m ∙ a NB; kracht wel in dezelfde richting als beweging, anders ontbinden.
· Wsom = Ekin = Fsom ∙ s (Nettokracht!)
· **Fsom ∙ s = 0.5 ∙ m ∙ v2 (Nettokracht!)
· **Ekin = 0.5 ∙ m ∙ v2
** = geldt alleen als ve of vb 0
is!
Krachten ontbinden;
doe je in 2 handige richtingen die loodrecht op elkaar staan. Krachten
ontbinden is nodig om krachten die in verschillende richtingen werken te
berekenen. Je berekent de kracht door;
- Pythagoras; a2 +b2 = c2 (in een rechthoekige driehoek)
- Of goniometrie; SOS CAS TOA à als je een hoek weet en een zijde (die bij deze opdrachten in kracht (Newton) zijn uitgedrukt ipv. afstand (centimeter)) kan je een 2e zijde uitrekenen (NB; in een rechthoekige driehoek)
51.
Voor het testen van autogordels worden
proefbotsingen uitgevoerd bij v = 70 km/h. De proefpop heeft m = 75 kg. De
proefbotsingen worden gefilmd. De afmeting vd. witte en zwarte blokjes achter
de rugleuning vd. stoel op de filmbeelden is in werkelijkheid s = 5.0 cm. (Zie
filmbeelden WB blz. 140).
a.
Bepaal de verplaatsing vd. proefpop tijdens de
botsing. Bereken daarmee de gemiddelde kracht vd. autogordel op de proefpop.
- Fsom
∙ s
= 0.5 ∙ m ∙ v2
- v
= 19.44 m/s
- m
= 75 kg
- 1
mm = 5.0 cm à s
= 1 + 3 + 3 + 2 = 9 mm = 0.45 m
- Fsom
= 0.5 ∙
m ∙
v2/s
- Fsom
= 3.2 ∙
104 N
b.
Bepaal uit het 1e en 2e
filmbeeld de tijd die verloopt tussen 2 opeenvolgende filmbeelden. Bepaal
daarmee uit de overige filmbeelden de snelheid waarmee de proefpop tegen het
denkbeeldige stuur botst.
- v = s/t
- v = 19.44
m/s
- s = 5 mm =
0.25 m
- t = s/v
- t = 12.86
ms à 13 ms
- 2e
beeld = begin vd. botsing, tussen 2e en 4e beeld verloopt
4 ∙ 12.86
ms = 51 ms.
- s
= 8 mm = 0.4 m
- s
= 0.5 ∙
a ∙
t2 is om te schrijven naar s = 0.5 ∙ v ∙ t (botsing is eenparig vertraagde
beweging)
- v = s/(0.5 ∙ t)
- v = 15.55 m/s à 16 m/s
52.
<Lees krantenartikel WB blz. 142)>. De
airbag wordt bij een botsing opgeblazen, maar snel genoeg? Bij botsing v. v =
72 km/h deukt de kreukelzone vd. auto s = 35 cm in en zorgt de uitrekking vd.
gordel ervoor dat de bestuurder maar s = 20 cm naar voren gaat.
a.
Bestuurder heeft m = 70 kg. Bereken Fgordel
op de bestuurder tijdens de botsing
- Fsom
∙ s
= 0.5 ∙ m ∙ v2
- v
= 20 m/s
- s
= 0.55 m
- m
= 70 kg
- Fsom
= 0.5 ∙
m ∙
v2/s
- Fsom
= 2.5 ∙
104 N
b.
Bereken de tijd die nodig is voor het afremmen
vd. bestuurder tijdens de botsing.
- v = vb
+ ve/2
- v = 20 + 0
/ 2 = 10 m/s
- v = s/t
- v = 10 m/s
- s = 0.55 m
- t = s/ v
- t = 55 ms
Geen opmerkingen:
Een reactie posten