Krachten en bewegingen in het verkeer

§1: Inleiding · Dit hoofdstuk gaat over krachten en bewegingen in het verkeer. Dat zijn natuurkundige onderwerpen. Kennis hiervan kan je veiligheid vergroten, en die kennis krijg je door te experimenteren. Natuurlijk niet met echt auto’s of brommers maar met modellen. §2: Wrijvingskrachten · Rolwrijving is wanneer een voorwerp over een oppervlak rolt, bijv. bij de banden van een fiets of auto over asfalt. Er treedt wrijving op doordat het bandoppervlak dat de weg raakt een klein beetje vervormt. Bij hoge snelheid is dat nauwelijks, dus rolweerstand hangt niet van de snelheid af. · Luchtweerstand is wanneer voorwerpen die door de lucht bewegen te maken krijgen met de moleculen waar ze tegenaan botsen. De luchtweerstand wordt sterk beïnvloed door de vorm van een voorwerp · Bij eenaparige bewegingen is de snelheid constant. Deze snelheid bereken je met: s
v= t

Met v: de snelheid in m/s s: de verplaatsing in m t: de tijdsduur in s §3: Remmen · Een voorwerp kan niet zomaar stoppen; daarvoor moet een netto tegenkracht zijn die de beweging tegenwerkt. De remweg is de verplaatsing tijdens het remmen. · De snelheid die bijv. een fiets heeft op het moment van remmen, heet de beginsnelheid. · De ondergrond heet invloed op de remweg. Bij bijv. een nat ondergrond. Het water vult de holtes tussen het profiel van een band, en het vult de holtes is het asfalt. Daardoor verliezen de banden hun ‘grip’ op de weg. De wrijvingskracht neemt daardoor af en het voertuig rolt door. Met meer profiel is er meer water nodig om die holtes te vullen, en is er dus meer grip op de weg. · Voorwerpen met een grote massa veranderen moeilijk van snelheid, en dus duurt het lang voordat ze stilstaan. De remweg is bij een twee maal zo grote massa twee keer zo lang. · Een kleinere kracht bij het remmen betekent dat in dezelfde tijdsduur de snelheid minder afneemt. Dus door minder hard te remmen is de remweg langer. §4: Reageren · De reactietijd is de tijdsduur die verstrijkt tussen het zien van iets en de daadwerkelijke actie. De reactietijd is mét waarschuwing korter dan zonder waarschuwing. · De verplaatsing tijdens de reactietijd heet de reactieafstand sreac. Daarna begint de remweg srem. Vandaar spreken we over de stopafstand sstop.. Dit is de afstand die een auto of een fiets aflegt vanaf het zien van een gevaarlijke situatie tot stilstand. Er geldt: sreac = v x treac. · Om de stopafstand te vinden moet je bij de remweg nog de reactieafstand opstellen. Er geldt: stopafstand = reactieafstand + remweg
In symbolen: sstop = sreac + srem §5: Botsen · Bij een botsing van achteren schiet de auto met alles erin extra naar voren. Je hoofd blijft achter ten opzichte van de rest van je lichaam dat door de rugleuning van de stoel naar voren wordt geduwd. Dit kan worden opgevangen door hoofdsteunen, die op de achterkant van het hoofd te horen zijn afgesteld. · Inzittende van een auto moeten ook afgeremd worden daarvoor zijn gordels en airbags. Een gordel zorgt voor 3 dingen: 1. de remweg van de inzittende wordt korter doordat de gordel uitrekt. 2. verdeelt de remkracht over het hele lichaam. 3. verhindert dat inzittende té ver doorschieten bij een botsing. Een airbag blaast zichzelf op binnen 0.01 sec. na een aanrijding. Het zorgt ervoor dat je niet tegen het stuur en/of raam klapt. · Een valhelm zorgt er met zijn schaalconstructie voor dat de kracht gelijkmatig verdeelt wordt, zodat de kracht op elk deel van het hoofd kleiner wordt. · Dus alle veiligheidsmaatregelen hebben 2 functies: - ze zorgen ervoor dat de optredende remkrachten over een groter oppervlak worden verdeeld. - ze ‘verlengen’ de remweg en de remtijd zodat de remkrachten kleiner kunnen zijn.