[na] verband snelheid/remweg?

[Psycholord]

Hoe bereken je het verband snelheid/remweg van een fiets? We hebben steeds een constante snelheid van 20km/u en de remweg opgemeten, maar moet je ook andere snelheden nemen?

Als je een verband wilt meten zul je natuurlijk op verschillende snelheden moeten meten, anders heb je maar één meetpunt en zelfs de meeste geniale fysicus kan daar totaal geen conclusie uit trekken.

[Psycholord]

f**k, dan hebben we het helemaal vern**kt...
kunnen jullie mischien iets voor ons bedenken? we hebben onder andere remweg gemeten op verschillen de grond oppervlaktes en met 1 rem en 2remmen geremt

Kun je niet alsnog meten?

Zo uitvoerig is het experiment toch niet?

Overigens geldt, als je luchtwrijving verwaarloost, dat de remweg 4x zo groot wordt bij 2x zo grote snelheid. Dit volgt uit de klassieke mechanica, maar op de afleiding wil ik niet al te veel ingaan.

PS: in werkelijkheid ligt het verband anders, namelijk voor 2x zo grote snelheid ongeveer 3x zo'n lange remweg. Dit komt omdat de luchtwrijving een kwadratische grootheid is. Maar ja, als je geen metingen hebt kun je geen conclusies trekken.

[Psycholord]

tjah...we kunnen wel opnieuw gaan meten, maar we zitten wel krap met tijd, want we moeten het op 4 verschillende grond oppervlaktes doen en telkens met 1 en 2 remmen...

maja toch bedankt voor je reactie

Je kunt wel de kinetische wrijvingscoëfficient berekenen.

[Psycholord]

kinetische wrijvingscoëfficient???eehhhhmmm, moet je dat in havo3 al gehad hebben?

Psycholord schreef op 13-06-2004 @ 22:35 :
kinetische wrijvingscoëfficient???eehhhhmmm, moet je dat in havo3 al gehad hebben?

Nee, ik heb het dit jaar gehad.

[The0]

Mephostophilis schreef op 13-06-2004 @ 22:37 :
Nee, ik heb het dit jaar gehad.

Net vwo6 examen gedaan en nog nooit van een kinetisch wrijvingscoefficient gehoord

[Kawoutertje]

Je post wel niet wat je eigenlijk wil uitrekenen. Een beetje duidelijker mag wel...

Om eenvoudige berekeningen te maken, heb je helemaal geen kinetische wrijvingscoëff nodig.
Je moet enkel het volgende weten:
x = x0 + v0.t + a.(t²/2)
v= v0 + a.t
a = cte
Waarbij x0 je beginpositie, v0 je beginsnelheid en a je versnelling/vertraging. t is de tijd.

Wat jij waarschijnlijk wilt weten is je versnelling (hier je vertraging).
Stel het punt waarop je begint te remmen x0 = 0 en je snelheid daar is v0.
Dan krijg je x = v0.t + a.(t²/2)
a = 2.(x - v0.t)/t² met x de remweg en t de tijd nodig om tot stilstand te komen en v0 de beginsnelheid.

Nog eenvoudiger is
a = v0/t met v0 je beginsnelheid en t je tijd.
Als je dus enkel je beginsnelheid en je tijd hebt, kan je zo je vertraging bepalen. En daaruit kan je dan ook je remweg afleiden, namelijk door alles in te vullen in:
x = x0 + v0.t + a.(t²/2) met x0 = 0
Als je dat dan uitrekent, krijg je je remweg x.

[Psycholord]

sh*t we zijn dom geweest...maja we zijn van plan om het nog een keer te doen met verschillde snelheden...maar voor de zekerheid als er niks van komt moeten we het verzinnen, Mephostophilis, als je bij 20 km/h een remweg hebt van 1m, wordt de remweg dan bij 40 km/h 4m?

Psycholord schreef op 14-06-2004 @ 16:09 :
sh*t we zijn dom geweest...maja we zijn van plan om het nog een keer te doen met verschillde snelheden...maar voor de zekerheid als er niks van komt moeten we het verzinnen, Mephostophilis, als je bij 20 km/h een remweg hebt van 1m, wordt de remweg dan bij 40 km/h 4m?

Volgens mij wel, indien je luchtwrijving verwaarloost.

De kinetische energie (bewegingsenergie) wordt gegeven door:

E = 1/2 m * v²

Als je dus een v1 hebt, en een v2 die 2x zo groot is:

v2= 2*v1

Dan geldt voor v1:

E = 1/2 m * (v1)²

En voor v2:

E = 1/2 m * (2*v1)² = 2 m (v1)², dus 4x zo groot als bij v1.

De wet van behoud van mechanische energie levert dan:

Ekin + Ez = Ekin,na + Ez,na + wrijving*afstand

Er is geen zwaarte-energie, dus die is 0. Aan het einde is er tevens geen kinetische energie. Dus:

Ekin = wrijving*afstand

Hier volgt uit dat bij 2 maal zo hoge snelheid de afstand (remweg) 4 maal zo groot wordt, bij constante wrijving.

Luchtwrijving gaat kwadratisch met de snelheid, dus 4 is de bovengrens.

Het zal in ieder geval tussen de 2 en 4 inzitten.

The0 schreef op 14-06-2004 @ 15:20 :
Net vwo6 examen gedaan en nog nooit van een kinetisch wrijvingscoefficient gehoord

En ik heb dit jaar VWO6 gedaan, denk je?

[Fatality]

The0 schreef op 14-06-2004 @ 15:20 :
Net vwo6 examen gedaan en nog nooit van een kinetisch wrijvingscoefficient gehoord

Oh ja, en na Vwo 6 ben je alwetend.

[Psycholord]

luchtwrijving is toch hetzelfde als je de proef op dezelfde plek doet?

Psycholord schreef op 14-06-2004 @ 19:13 :
luchtwrijving is toch hetzelfde als je de proef op dezelfde plek doet?

Wel ongeveer, maar het punt is dat het verband tussen luchtwrijving en snelheid niet lineair is, maar kwadratisch.

[Psycholord]

dus...2 keer zo snel is 4 keer zoveel luchtwrijving?

Psycholord schreef op 14-06-2004 @ 20:25 :
dus...2 keer zo snel is 4 keer zoveel luchtwrijving?

Bij benadering. Voor de wrijving met de grond geldt echter dat de snelheid een verwaarloosbare invloed heeft.

[ikuh]

Met schijfremmen en brede banden staat je fiets in 10cm stil, alleen jij niet

[The0]

Fatality schreef op 14-06-2004 @ 18:52 :
Oh ja, en na Vwo 6 ben je alwetend.

Jij op je 17e kan er in ieder geval nog niet inzitten dus jij kan dat niet weten.

Daarbij waren er mensen die beweerder dat ze dit in H3 al hadden gehad, dus LEEEEEK het mij dat het dan ook wel vwo N&T stof geweest zal zijn he?

The0 schreef op 16-06-2004 @ 12:39 :
Jij op je 17e kan er in ieder geval nog niet inzitten dus jij kan dat niet weten.

Toen ik naar de universiteit ging was ik 17...

[Psycholord]

vraagje, bij zandweg heb je grotere remweg dan bij grind, heb je bij zandweg dan een grotere of een kleinere rol en wrijvingsweerstand?

Psycholord schreef op 19-06-2004 @ 04:54 :
vraagje, bij zandweg heb je grotere remweg dan bij grind, heb je bij zandweg dan een grotere of een kleinere rol en wrijvingsweerstand?

Kleiner.

[Psycholord]

wacht er is toch geen rol weerstand als je remt, alleen wrijvings weerstand met de grond toch?

Totale Remweg = Reactietijd*snelheid + Afgelegde weg na remmen.

Nu gaan we de Afgelegde weg na remmen uitrekenen. De Bewegingsenergie of Kinetische engerie wordt geheel omgezet in Remernegie.

Bewegingsenergie = Energie tijdens remmen
1/2*m*v^2 = Remkracht * Afgelegde weg na remmen

De Remkracht is gelijk aan de normaalkracht maal de wrijvingscoefficient = m*g*mu

1/2*m*v^2 = m*g*mu * Afgelegde weg na remmen

Dus:

Afgelegde weg na remmen = (m*v^2)/(2*m*g*mu) = (v^2)/(2*g*mu)

Dit in de bovenste formule stoppen:

Totale remweg = Reactietijd * v + (v^2)/(2*g*mu)

(snelheid in m/s!)

[Tampert]

Psycholord schreef op 25-06-2004 @ 04:07 :
wacht er is toch geen rol weerstand als je remt, alleen wrijvings weerstand met de grond toch?

We gaan er vanuit dat je wielen blijven draaien tot op een bepaald moment... Het is over het algemeen niet zo dat je remt door in één keer je wielen te blokkeren en te slippen.

Tampert schreef op 30-06-2004 @ 12:29 :
We gaan er vanuit dat je wielen blijven draaien tot op een bepaald moment... Het is over het algemeen niet zo dat je remt door in één keer je wielen te blokkeren en te slippen.

Het probleem rollende wrijving - slippende wrijving is erg ingewikkeld. We weten dat de maximale wrijving of remkracht van een rollend wiel groter is dan die van een slippend wiel. Op deze kennis is ABS (Anti Blokkeer Systeem) in auto's gebasserd.

Als de fietser in staat is om zonder slippen te remmen, mag je dus met een grotere wrijvingscoefficient rekenen dan bij slippend remmen.

In tabellen met wrijvingscoefficienten vind je vaak een statische en een dynamische waarde. De statische waarde geldt als er geen slip is en is vaak groter dan de dynamische waarde, die geldt als er wel slip is.

Neem dus voor de minimale te bereiken remweg de statische coefficient. Voor een conservatieve en reelere schatting van de benodigde remweg is het wellicht verstandiger de dynamische coefficient te nemen.

eppo2 schreef op 30-06-2004 @ 12:22 :
Totale Remweg = Reactietijd*snelheid + Afgelegde weg na remmen.

Nu gaan we de Afgelegde weg na remmen uitrekenen. De Bewegingsenergie of Kinetische engerie wordt geheel omgezet in Remernegie.

Bewegingsenergie = Energie tijdens remmen
1/2*m*v^2 = Remkracht * Afgelegde weg na remmen

De Remkracht is gelijk aan de normaalkracht maal de wrijvingscoefficient = m*g*mu

1/2*m*v^2 = m*g*mu * Afgelegde weg na remmen

Dus:

Afgelegde weg na remmen = (m*v^2)/(2*m*g*mu) = (v^2)/(2*g*mu)

Dit in de bovenste formule stoppen:

Totale remweg = Reactietijd * v + (v^2)/(2*g*mu)

(snelheid in m/s!)

Een schatting:
Reactietijd = 0,5 s; v = 20/3,6 m/s; g = 9,81 m/s^2; mu = 1,0.

Totale remweg = 0,5*20/3,6 + ((20/3,6)^2)/(2*9,81*1,0) = 4,35 m