FYS : Thema 2 > Hoofdstuk 5

• Maximale wrijvingskracht berekenen

  F = μ * F waarbij u de wrijvingscoëfficiënt is en F, de normaalkracht
• Wrijvingskracht F

  • De wrijvingskracht is een contactkracht met als aangrijpingspunt het contactpunt
  • De wrijvingskracht is gericht volgens de bewegingsrichting
  • De zin van de wrijvingskracht is tegengesteld aan de beweging
  • De grootte van de wrijvingskracht is afhankelijk van de ondergrond en is niet constant tijdens de beweging. De wrijvingskracht is maximaal net voordat een voorwerp in beweging komt
• Hoe groter de hinder


  Hoe groter de wrijvingscoëfficiënt
• Op droog asfalt is de wrijvingskracht met de dunne rubberen banden van koersfietsen ideaal. Bij regen worden de wegen gevaarlijk glad doordat de wrijvingskracht van water en olie veel kleiner is. Renners verliezen dan hun grip op de weg, met valpartijen tot gevolg
• Wrijvingscoëfficiënt μ

  • rubber op asfalt: 0,90
  • ski op sneeuw: 0,14
  • hout op hout: 0,42
  • staal op staal: 0,74
  • rubber op staal: 1,20
• Wrijving

  Een voorwerp dat beweegt of in beweging gebracht wordt, ondervindt hinder van het oppervlak waardoor het ondersteund wordt. Wrijving zorgt voor grip op de ondergrond en is nodig om te kunnen bewegen
• Weerstandskracht

  De weerstandskracht is een contactkracht met als aangrijpingspunt het contactpunt. De weerstandskracht is gericht volgens de bewegingsrichting. De zin van de weerstandskracht is tegengesteld aan de beweging. De grootte van de weerstandskracht hangt af van het soort gas of vloeistof
• De luchtweerstand neemt sterk toe bij wind (hoge snelheid)
• Weerstandskracht

  1. Gericht volgens de bewegingsrichting

  2. Tegengesteld aan de beweging

  3. Afhankelijk van het soort gas of vloeistof, het oppervlak van het bewegende voorwerp en de snelheid
• Factoren die de grootte van de weerstandskracht beïnvloeden

  • Soort gas of vloeistof
  • Oppervlak van het bewegende voorwerp
  • Snelheid
• Je kunt de luchtweerstand benutten door met de wind mee te fietsen

  Tegenwindfietsen is veel zwaarder
• Bewegingstoestand van een voorwerp dat een ERB uitvoert


  Verandert niet, geen dynamisch effect van de resulterende kracht omdat F = 0
• De editie van het kampioenschap tegenwindfietsen van 2020 moest afgelast worden vanwege windsnelheden tot 80 km/h, zelfs met een aerodynamische houding konden de renners de weerstandskracht niet overwinnen
• ERB (Evenwijdige Resultante Beweging)


  Voorwerp voert een ERB uit als de snelheid constant is
• Een voorwerp ondervindt hinder van de omgeving


  Er werkt een wrijvingskracht door de ondergrond en een weerstandskracht door de lucht
• De renner voert een ERB met een snelheid van 43 km/h
• Wielrenner ondervindt wrijving van de grond en luchtweerstand

  Om snelheid constant te houden, moet hij een spierkracht uitoefenen die net even groot is als de weerstandskracht
• Renner voert een ERB met een snelheid van v = 43
• Bij het begin van de wedstrijd is er weinig wind (tijd t, en t₂)
• Renner fietst aan een constante snelheid van 43 in dezelfde richting en zin
• Geen verandering van bewegingstoestand
• Snelheidsvector is constant (AV = 0, want v₁ = V())
• Om aan een constante snelheid te fietsen, oefent de renner een 600 N spierkracht uit die even groot is als de wrijvingskracht (F = 600 N)
• Resulterende kracht is nul
• Na een tijdje steekt de wind op (tijd t, en t)
• Als de renner harder trapt, kan hij aan dezelfde snelheid (v = 43 km) blijven fietsen
• Om aan een constante snelheid te blijven fietsen, moet de renner een spierkracht uitoefenen die even groot is als de wrijvingskracht (F= 800 N)
• Benodigde spierkracht is groter dan op het rustige stuk
• Voorwerp voert een ERB uit als de snelheid constant is: V * 0, dus AV = 0
• Renner in de y-richting in rust, omdat de normaalkracht de zwaartekracht compenseert
• Geen snelheidsverandering, omdat de resulterende kracht nul is: F = 0
• Maak oefening 49, 50 en 51 op p. 174
• OPLOSSINGSSTRATEGIE: Omschrijf wat er gebeurt en wat je zoekt, bewegingstoestand in x-richting en y-richting, krachten die werken, verband tussen bewegingstoestand en krachten, teken krachten in x- en y-richting, noteer alles in symbolen bij gegevens en gevraagde, werk de oplossing uit
• De eerste wet van Newton: de traagheidswet. Een voorwerp waarop geen resulterende kracht werkt, is in rust of beweegt zich rechtlijnig aan een constante snelheid voort
• Een voorwerp verandert van bewegingstoestand als de snelheid verandert
• Een voorwerp in rust blijft in rust. Een voorwerp dat een snelheid heeft, voert een ERB uit
• Als er geen resulterende kracht werkt op een voorwerp, verandert de snelheid niet
• Tijdens een wielerwedstrijd kan een renner nooit aan een constante snelheid fietsen gedurende de hele rit. De renner verandert voortdurend van bewegingstoestand
• Een voorwerp dat een snelheid heeft, voert een FRB uit
• Snelheid is een vectoriële grootheid. Er is een snelheidsverandering Av als een van de kenmerken van de snelheid verandert: de snelheidsgrootte, de snelheidsrichting, de snelheidszin