[na] race auto
 

Een race auto van 600 kg rijdt met 220 km/h richting een bocht, de bocht is 1/7de deel van een cirkel met straal 200. Het oppervlak wordt met een hoek van 32 graden vanuit het midden van de cirkel verhoogd.

- waarom hoeft de auto niet te sturen als hij een bepaalde snelheid rijdt?
- hoe hard moet de auto rijden als hij zo weinig mogelijk wrijving wil hebben in de bocht
- wat is de maximum en minimum snelheid van de auto als de static friciton coefficient 0,4 is

Om de auto te stabiliseren heeft hij een soort vleugels, waardoor er een kracht ontstaat die de auto tegen het wegdek drukt, voor deze kracht geldt: F=c*v²
- De auto gaat slippen bij 236 km/h wat is c?
- vanwege deze kracht kunnen race auto's over het plafond rijden, wat is hiervoor de minimale snelheid?

- waarom hoeft de auto niet te sturen als hij een bepaalde snelheid rijdt?

Zo gauw de auto de helling op rijdt, zal de normaalkracht schuin naar boven gericht zijn (hij staat immers loodrecht op de helling). Als je deze dan ontbindt in componenten langs twee assen, waarbij de zwaartekracht op de y-as ligt en in de oorsprong aangrijpt, dan krijg je een y-component Fn,y die even groot is als maar tegengesteld aan de zwaartekracht (in verticale richting is er immers geen versnelling). Daarnaast krijg je een x-component Fn,x die naar het middelpunt van de bocht wijst. Deze component is dus de resultante en is op te vatten als de middelpuntzoekende kracht Fmpz. De auto krijgt dus zonder te sturen een middelpuntzoekende versnelling ampz.

Mjah aan de rest van de vragen te zien had je dit best zelf geweten, maar ik vind t leuk om zulke dingen uit te leggen :)

-hoe hard moet de auto rijden als hij zo weinig mogelijk wrijving wil hebben in de bocht

Volgens mij moet Fmpz dan alleen door Fn en Fz geleverd worden, zoals in het voorbeeld boven. Rijdt de auto langzamer, dan zal Fmpz kleiner zijn en dat kan verklaard worden door een wrijvingskracht. Rijdt hij sneller, dan zal Fmpz groter zijn, dus dan moet de wrijving de andere kant op gericht zijn, oftewel: de auto vliegt uit de bocht. Dus:

Fny = Fz = mg
Fmpz = Fnx = Fny * tan alpha = mg * tan alpha = m*v^2 / r
--> g*tan alpha = v^2 / r
v = sqrt (gr*tan alpha) = sqrt (9,81*200*tan 32) = 35 m/s = 126 km/h

Ik weet niet zeker of dat klopt, mijn schoolexamen mechanica 2 is pas eind januari :)

mjah, zover was ik ook ongeveer gekomen, maar die andere vragen....