Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Vlieg ik sneller uit de bocht als ik mijn bus zwaarder laad?

Ik rij elke dag met mijn bijna lege bestelbus van de snelweg af door zo'n scherpe bocht met een snelheid van 80 km/u, dat haal ik dan net zonder de doorgetrokken streep over te gaan. Als ik nu een paar stalen platen van 1000 kilo achterin gooi (wat het zwaartepunt amper zal verleggen), en ik rij weer net zo hard door die zelfde bocht, heb ik dan meer of minder kans om over de doorgetrokken streep te vliegen? Of maakt het niet uit?

Toegevoegd na 1 minuut:
En welke formule beschrijft deze situatie?

Toegevoegd na 18 minuten:
De platen liggen in de bus en zijn maar een paar cm hoog totaal.

Toegevoegd na 1 dag:
(Even voor de duidelijkheid, de vraag is volledig verzonnen, zoals je ook weleens ziet bij proefwerkopgaven, maak je dus allemaal niet ongerust over mij, mijn bus, "mijn werkgever" en de rest van het verkeer. Maar ondanks dat bedankt :D)

Toegevoegd na 1 dag:
En hierbij nogmaals het verzoek aan een ieder om met enig rekenkundig bewijs te komen. Naast middelpuntvliedende/zoekende kracht is er ook nog een deel wrijvingskracht die geleverd wordt door de wielen en verhoogt wordt door de grotere massa. Hoe weten we of deze elkaar wel of niet netjes opheffen?

Verwijderde gebruiker
7 jaar geleden
2.7K

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Het beste antwoord

Ja dat is inderdaad zo. Dit ligt eigenlijk aan twee verschillende formules die je gecombineerd kunt toepassen.
-De middelpuntzoekende kracht. De middelpuntzoekende kracht zorgt ervoor dat je in een cirkelbeweging naar de buitenkant van de cirkel wordt gestuurd. Formule is
F(mpz)=m(v^2)/r met m(massa kg), v(snelheid km/h), r(baanstraal m)

-De massatraagheidswet. Hoe hoger de massa, hoe liever het in de oorspronkelijke richting voortbeweegt. Denk hierbij aan een vrachtwagen die langzamer tot stilstand komt bij een noodrem situatie dan een lichte personenauto. De formule hiervoor is te vinden in de tweede wet van Newton. Fres=m.a met m(massa kg), a(versnelling). Hoe hoger de massa dus, hoe hoger de resterende kracht, wat ervoor zal zorgen dat het voorwerp zijn oorspronkelijke richting van de versnelling langer aan zal willen houden.

Toegevoegd na 1 minuut:
de eenheid van de versnelling is m/(s)^2
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
7 jaar geleden

Andere antwoorden (1)

Leuke vraag ;-). Ja, door de middelpuntvliedende kracht zal het gewicht naar buiten willen bewegen, waardoor de bus een grotere kans maakt om over de lijn te raken.

Toegevoegd na 3 minuten:
ls je het wilt/kunt berekenen, op wikipedia staat de formule.

https://nl.wikipedia.org/wiki/Middelpuntvliedende_kracht
(Lees meer...)
7 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
7 jaar geleden
Vooral duidelijk gesteld :D
paulus811
7 jaar geleden
Jazeker, toch moet ik hier ook weer aannames doen. Wat is 'bijna' leeg, hoe ligt de aanwezige lading, hoe scherp is de bocht, liggen of staan de stalen platen in de bus enz enz..... Maar in z'n algemeenheid (daar gaan we weer ;-) zal de bus door het extra gewicht naar de buitenkant van de bocht willen.
ronron1212
7 jaar geleden
@paulus811 of ze staan of liggen het gewicht maakt wat uit.
erotisi
7 jaar geleden
toch lijkt mij de wrijving op de weg groter geworden zodat dat weer een ‘tegenkracht’ voor de middelpuntvliegende ‘kracht’. Maar mij lijkt het ook wel van belang of de palen rechtop staan of liggen ivm topzwaarte zodat de bus niet alleen over de streep heen komt maar ook nog eerder kan omvallen.
paulus811
7 jaar geleden
ronron1212, voor het totaalgewicht maakt het niet uit, maar voor de gewichtsverderling wel. De wrijving neemt inderdaad wel iets toe, maar enkele duizenden kilo's (bus + gewicht) gaat echt schuiven, het fysieke contact tussen banden en de weg is namelijk maar enkele vierkante centimeters. De extra druk op het contactvlak met de weg zal het extra gewicht niet compenseren.
Thecis
7 jaar geleden
Leuk antwoord inderdaad.
Uiteindelijk wordt het een zwaardere bus, waardoor de Fmpz groter wordt (formule is Fmpz = mv^2/r (heel strikt genomen vinden fysici het niet leuk als je het hebt over de middelpuntvliegende kracht, je moet het eigenlijk over de middelpuntzoekende kracht hebben, maar dan tegengesteld. Een soort geneuzel in de marge (mierengemeenschap zeg maar)). Als je alles constant houdt, en de massa dus omhoog schiet (want metalen platen) krijg je dus een grotere naar buiten gerichte kracht die je moet compenseren om te sturen. Lukt dat niet (als je wielen dus de compensatie in wrijving niet kunnen leveren), ga je schuiven of je bocht wordt groter omdat je niet zo krap kan sturen. Bottomline, je redt de bocht wel of niet. Of je kantelt (dus de bocht eindigt met wel of niet op je zij liggen) hangt af van je zwaartepunt. Komt je zwaartepunt over je basislijn heen, kantel je. Dit is onafhankelijk van gewicht. Dit geldt voor alles. (ook als je gewoon voorover leunt, of achterwaarts of hoe dan ook, als je zwaartepunt over je basis heen gaat, val je om. Als je geen stap zet, of vast houdt, of wat dan ook, van je om).
Echter, met een schuivende lading (of lading met een hoog zwaartepunt) is de kans op kantelen natuurlijk aanzienlijk groter. Als de platen liggen, verlaag je in feite je zwaartepunt waardoor je stabieler ligt. Waarom lig je stabieler? Omdat er meer gewicht op de banden zit, waardoor ze minder snel van de weg afkomen bij een bocht (want lager zwaartepunt). Hierdoor houdt je meer grip.
paulus811
7 jaar geleden
Mooi verwoord Thecis, zou zomaar een heel goed antwoord kunnen zijn ;-)
Thecis
7 jaar geleden
@paulus811
Dank. Het meest belangrijke antwoord was natuurlijk al door jouzelf gegeven. Maar ik vind het niet eerlijk om dan mijn antwoord er onder te zetten. Het is meer een toevoeging.
Maar als je het zelf niet erg vind (of zelfs het aangeeft zoals je doet) dat ik er een antwoord van maak, dan doe ik dat :-)
erotisi
7 jaar geleden
@thecis, je zegt dat als de platen liggen het stabieler wordt omdat er meer gewicht op de banden ligt.
Maar ik neem aan dat je bedoelt dat alleen de verlaging van het zwaartepunt (door ligging van de palen) meer stabiliteit veroorzaakt en niet omdat er dan meer gewicht op de banden zit. Of wordt het gewicht op de banden wél verhoogt als de palen liggen?
Thecis
7 jaar geleden
@erotisi
Tov het rijden zonder platen, wordt je stabieler als er platen in je auto liggen omdat je zwaarder wordt. Zodra de platen er in liggen, verhoog je het totaal gewicht van de auto + inhoud. Daardoor wordt de druk op je banden groter wat een betere wegligging tot gevolg heeft. Hetzelfde effect bereiken ze met racewagens met de vleugels, alleen daar noemen ze het "downforce". Effect is hetzelfde, namelijk een goede grip creëren.
Dit is ongeacht hoe de platen liggen. Voor het nemen van een bocht, waarbij je om kan vallen, daar maakt het natuurlijk wel uit hoe de platen liggen. En dat heeft met het massamiddelpunt te maken. (de verlaging van je massamiddelpunt zorgt er voor dat je stabieler ligt IN DE BOCHTEN. Voor het rijden over een rechte lijn, maakt het eigenlijk niet uit hoe je vracht ligt (weliswaar een beetje, maar niet echt. Pas in de bochten wordt dit items belangrijk omdat massa rechtdoor wil gaan (massa is traag)).
Verwijderde gebruiker
7 jaar geleden
@Thecis Er is een wezenlijk verschil tussen de vleugels op een F1 en lading in of op een voertuig. De vleugels op een F1 zorgen wel voor een neerwaartse kracht echter is dat niet om meer tractie te krijgen maar om het voertuig te laten balanceren tussen een lift of en een minimale rolweerstand, zonder een goed afgestelde vleugel zal een F1 een flip over maken op top snelheid, in het verleden ook gebeurd. Ook de druk op de banden van een voertuig neemt niet zoveel toe, als bij een vol beladen personenauto het raak oppervlak met 1 vierkante centimeter per band toeneemt is het veel, zo ook bij een bestelbus.
Thecis
7 jaar geleden
@theod
De vleugels op een F1 auto zorgen voor downforce. Zodat de auto inderdaad niet opstijgt. Oftewel het verhogen van de neerwaartse kracht (dat ze hier een evenwicht opzoeken is waar, maar maakt voor het idee niet uit).
En ja, ik zei het creeren van een goede grip. Op het moment dat je auto opstijgt, heb je weinig grip. Op het moment dat je auto als een blok op de weg ligt, heb je maximale grip. Daartussen zit het optimale gebied, simpel omschreven als "goede grip". Met een hoger gewicht zorg je voor hetzelfde.
Natuurlijk zitten er verschillen bij omdat het om verschillende situaties gaat en daarbij om andere belangen. Maar het basisidee is exact hetzelfde. Verhogen van je neerwaartse kracht. Probeer de analogieen te zien ipv te focussen op de minieme verschillen. Daardoor wordt het voor iedereen begrijpelijk (zonder dat iedereen direct een expert hoeft te zijn).

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500
Gekozen afbeelding