Springen naar inhoud

schaatsen en F1-wagen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

hagie

    hagie


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 april 2006 - 21:21

kan iemand mij vertellen waarom een F1-wagen brede banden heeft en waarom een schaats lang en smal is?
ik zou dit graag weten aangezien ik dit op mijn examen kan verwachten en de leerkracht wilt dit niet vertellen.
maar ik weet niet waar ik zoiets zou moeten gaan zoeken daarom dacht ik dat ik hier mss wel een antwoord zou krijgen

bij voorbaat dank


Hagie

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Ger

    Ger


  • >5k berichten
  • 16444 berichten
  • Technicus

Geplaatst op 24 april 2006 - 21:47

Bij een schaats wil je zo weinig mogelijk weerstand hebben. Daarom dus een dunne schaats.
Bij een formule 1 wagen is de grip juist heel belangrijk. Als je met een hoge snelheid een bocht wilt nemen, moet je zorgen dat je er niet uit vliegt. De downforce (neerwaartse druk door de vleugels) en de banden zijn hierbij belangrijke factoren.
"Knowledge speaks, but wisdom listens."
- Jimi Hendrix -

#3

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 25 april 2006 - 09:54

bij een schaats wil je op glad ijs zijwaarts een zo groot mogelijke weerstand hebben. Daarom is een schaats scherp, zodat deze een beetje in het ijs snijdt, je krijgt dus eigenlijk een extreem soort wrijving in die zijwaartse richting. Op een botte schaats kun je niks, dan glij je zijdelings weg. In voorwaartse richting wil je zo weinig mogelijk weerstand, daarom is die schaats smal. Er zit op ijs namelijk altijd een laagje van een aantal moleculen die zich min of meer vloeibaar gedragen en dus als smeermiddel kunnen dienen. (dat vloeibare laagje ontstaat niet door de druk van het ijzer, dat is een misvatting) Een breed ijzer zou hiervan ook kunnen profiteren, maar een breed ijzer kun je niet meer snijdend in het ijs zetten. Is het ijzer te kort dan struikel je over elk hobbeltje in het ijs, en een overweging voor een langere schaats zou ook kunnen zijn dat de druk op het ijs vermindert waardoor je minder in het ijs zakt, en minder weerstand zou kunnen ondervinden. (weet ik niet zeker)

http://home.concepts...la/wri-sch2.htm

In principe moeten formule-1 wagens ook op fietsbandjes kunnen rijden als het alleen op wrijving aan zou komen.

De maximale wrijvingskracht tusen rubber en asfalt wordt bepaald door de normaalkracht (bij een formule-1 wagen afhankelijk van de massa en van de extra neerwaartse kracht op de ailerons) en de wrijvingscoefficient.
Fw = mu.gif . Fn.
Die wrijvingscoefficient is groter voor warmer rubber, vandaar dat die banden voor de race opgewarmd worden.
Maar de A van Area (oppervlakte) komt in deze berekening van de wrijvingskracht niet voor, en contactoppervlak tussen banden en wegdek heeft daarmee dus in principe niets te maken.

Door die banden moeten echter wel enorme krachten op het wegdek worden overgebracht. (aandrijfkracht, en in de bochten centripetaalkracht). Die kun je beter verdelen over 40 cm rubber dan over 2 cm rubber, want anders vliegen de brokken rubber rond je oren. Het is dus eerder een kwestie van beperkingen in de materiaalsterkte dat F1 auto"s niet op fietsbandjes kunnen rijden.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#4

groencontainer

    groencontainer


  • >25 berichten
  • 89 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 april 2006 - 23:59

In principe moeten formule-1 wagens ook op fietsbandjes kunnen rijden als het alleen op wrijving aan zou komen.  

De maximale wrijvingskracht tusen rubber en asfalt wordt bepaald door de normaalkracht (bij een formule-1 wagen afhankelijk van de massa en van de extra neerwaartse kracht op de ailerons) en de wrijvingscoefficient.  
Fw =  mu.gif . Fn.  
Die wrijvingscoefficient is groter voor warmer rubber, vandaar dat die banden voor de race opgewarmd worden.
Maar de A van Area (oppervlakte) komt in deze berekening van de wrijvingskracht niet voor, en contactoppervlak tussen banden en wegdek heeft daarmee dus in principe niets te maken.  

Door die banden moeten echter wel enorme krachten op het wegdek worden overgebracht. (aandrijfkracht, en in de bochten centripetaalkracht). Die kun je beter verdelen over 40 cm rubber dan over 2 cm rubber, want anders vliegen de brokken rubber rond je oren. Het is dus eerder een kwestie van beperkingen in de materiaalsterkte dat F1 auto"s niet op fietsbandjes kunnen rijden.


in die mu.gif, deze wordt voor banden meestal Crr (in engels, weet niet hoe in nederlands) genoemd, en de Crr is afhankelijk van het contact oppervlak, daarom zal een autoband altijd een hogere Crr hebben dan een fietsband (als beide banden van het zelfde soort en dikte rubber zijn gemaakt. Ook de dikte van het rubber zit bijvoorbeeld in de Crr, maar ook het soort lucht en de druk in de band is een factor.
De inhoud van een pizza met straal z en dikte a =Pi*z*z*a

#5

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 april 2006 - 09:02

in die  mu.gif , deze wordt voor banden meestal Crr (in engels, weet niet hoe in nederlands) genoemd, en de Crr is afhankelijk van het contact oppervlak, daarom zal een autoband altijd een hogere Crr hebben dan een fietsband (als beide banden van het zelfde soort en dikte rubber zijn gemaakt. Ook de dikte van het rubber zit bijvoorbeeld in de Crr, maar ook het soort lucht en de druk in de band is een factor.


Ik heb eens wat rondgegoogled in verband met die crr en kom tot de conclusie dat die staat voor de coefficient van de rolwrijving. (rolling resistance, rr ). Die kan alleen afhankelijk zijn van de totale hoeveelheid energie die verloren gaat bij de vervorming van materiaal (rubber en asfalt) tijdens het rollen van de band. Dat zou dan ook perfect kloppen met groencontainers opmerkingen:

de Crr is afhankelijk van het contact oppervlak, de dikte van het rubber, maar ook het soort lucht en de druk in de band is een factor

Een ijzeren wiel (zoals van een trein) zou dan uiteraard een zeer lage crr hebben.

Je wilt voor alle rollend materiaal, ook voor F1 wagens, uiteraard een zo laag mogelijke crr om zoveel mogelijk motorvermogen over te houden voor snelheid (of brandstofefficiency). De wrijvingscoŽfficient mu.gif daarentegen moet zo groot mogelijk zijn om slippen te voorkomen.

Dus volgens mij is de crr heel iets anders dan de wrijvingscoŽfficient mu.gif , en zeker geen onderdeel ervan.
Of bredere banden noodzakelijk een hogere crr hebben durf ik niet te zeggen, dat hangt van vele factoren af denk ik (voornamelijk de eerder door groencontainer genoemde, die alles te maken hebben met hoeveel materiaal hoe sterk vervormt tijdens het rollen. Daarom rijden wielrenners op harde, dunne en smalle bandjes. Veldrijders daarentegen weer niet, want dan gaat de vervorming van de (zand)ondergrond juist weer een veel te grote rol spelen.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#6

Schwartz

    Schwartz


  • >250 berichten
  • 691 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 28 april 2006 - 21:41

De banden van racewagens zijn zo groot om een groot oppervlak voor de uitstraling van de hitte te hebben die in de banden worden opgewekt door de wrijving in de bochten en bij het remmen.
Bij fietsbanden is de wrijving in de bochten niet van belang waardoor deze banden zeer iel kunnen zijn.

De autorace banden worden opgewarmd zodat het rubber plakkerig wordt.
Als ze te heet worden dan wordt het rubber te zacht waardoor al dit rubber verloren gaat in de bochten.
En uiteindelijk bekom je een klapband.

Heel vroeger reden de coureurs rond met die houten wielen en van die smalle banden.
En ook met behoorlijke snelheden.
Brrr.
Een computertaal is voor mensen, niet voor de computer.

#7

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 28 april 2006 - 22:23

De banden van racewagens zijn zo groot om een groot oppervlak voor de uitstraling van de hitte te hebben die in de banden worden opgewekt door de wrijving in de bochten en bij het remmen.

Klinkt plausibel. Heb je daar een bevestigende bron voor (en liefst niet een of andere F1-fan site waar natuurkundig wel meer onzin uitgekraamd wordt)?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#8

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 01 mei 2006 - 03:09

Een schaatser heeft zo min mogelijk wrijving nodig in voorwaardse richting Dus zijn ze heel smal daar, maar heel veel wrijving van de zijkant, want daar zetten ze mee af, dus vandaar dat ze zo breed(lang) zijn als je ze van de zijkant bekijkt. Dus schaats: weinig wrijving in voorwaardse richting, veel wrijving in zijwaartse richting. Een schaats snijdt in het ijs om af te zetten en voort te bewegen, hoe minder ijs gesneden hoeft te worden, hoe minder wrijving.

Een auto is geen schaatser, (duh) het werkt dus geheel anders. Maar voor een wielrenner kan je de vergelijking wat beter bekijken, die zijn heel dun voor zo weinig mogelijk wrijving. Maar hierdoor kunnen ze dus moeilijk keren, daarom glijen ze uit bij het minste geringste. Een mountainbike heeft veel grip nodig daar het veel bochten moet maken en snel op moet kunnen trekken daarom zijn de banden dikker. De banden van een F1 wagen zijn dik om veel wrijving over een groot oppervlakte te verspreiden en met veel wrijving de bochten goed te maken en snel op te trekken, wat je zou willen is om in de lange stukken de banden smaller te maken en minder wrijving te creeeren, maar dat is een beetje moeilijk te doen. Het gaat er meer om in de F1 sport om de bochten zo snel mogelijk te maken. Dus veel oppervlakte veel wrijving. Voor de zelfde reden laten auto's lucht uit hun banden als ze gaan rijden in duinen, juist om een groter oppervlakte te creeeren en er voor te zorgen dat je niet te veel uitglijdt en je eigen niet ingraafd.


...
De maximale wrijvingskracht tusen rubber en asfalt wordt bepaald door de normaalkracht (bij een formule-1 wagen afhankelijk van de massa en van de extra neerwaartse kracht op de ailerons) en de wrijvingscoefficient.  
Fw =  mu.gif . Fn.  
Die wrijvingscoefficient is groter voor warmer rubber, vandaar dat die banden voor de race opgewarmd worden.
Maar de A van Area (oppervlakte) komt in deze berekening van de wrijvingskracht niet voor, en contactoppervlak tussen banden en wegdek heeft daarmee dus in principe niets te maken.  
....

Dit kun je niet stellen. Natuurlijk moet oppervlakte een invloed hebben. De formule die je mij geeft gaat alleen op voor een vierkante blok met ongelijke zijden. Als je het blok op een kant zet met het grote oppervlak en je beweegt het heb je evenveel kracht nodig als dat je het op de kleine zijde doet. De reden hiervoor is dat de druk (kracht per oppervlakte) groter is bij de kleine zijde en dus compenseert voor het verschil in oppervlak. En we gaan er hier dus vanuit dat mu.gif een constante is voor elke druk. Maar dit gedachten experiment kan je niet uitvoeren in de werkelijkheid. Het gaat er in beide gevallen (schaatser/F1) erom wanneer de frictie overslaat naar glijden. En dit is wel zeker afhankelijk van het oppervlak. Daarom lopen we niet op onze tenen in de natte badkamer. Voor een bepaalde druk wordt het dus te groot.

Een andere opmerking die ik kan maken is het volgende, leg twee transparanties op elkaar druk de lucht eruit en probeer ze nu zijdelings van elkaar af te schuiven. Omdat er bijne geen gewicht op zou moeten staan zou het heel makkelijk moeten gaan, maar zo werkt niet door de oppervlaktespanning.

#9

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 mei 2006 - 11:25

Het gaat er in beide gevallen (schaatser/F1) erom wanneer de frictie overslaat naar glijden. En dit is wel zeker afhankelijk van het oppervlak. Daarom lopen we niet op onze tenen in de natte badkamer. Voor een bepaalde druk wordt het dus te groot.

Dit is volledig tegen mijn wetenschap en literatuur in. Nergens vind ik dat mu.gif afhankelijk is van de druk, nergens een disclaimer dat zelfs in extremere gevallen dit wijzigt. En daar wil ik dus bronnen voor zien, PurpereWolf !!
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#10

DePurpereWolf

    DePurpereWolf


  • >5k berichten
  • 9240 berichten
  • VIP

Geplaatst op 01 mei 2006 - 14:51

Het probleem is dat je jou literatuur niet in de werkelijkheid kunt toepassen omdat schaatsen en F1 wagens geen blokken zijn. Mu is inderdaad niet afhankelijk van de druk, maar de limiet waarin wrijving tot glijden overgaat wel. Het is gewoon veel te makkelijk om jou schoolboek voorbeeld toe te passen. De bron is mijn gezond boere verstand die mij vertelt dat er een reden is waarom we niet op onze tenen door de natte badkamer lopen.

#11

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44871 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 mei 2006 - 15:24

De bron is mijn gezond boere verstand die mij vertelt dat er een reden is waarom we niet op onze tenen door de natte badkamer lopen.

Op je tenen zou je wel eens minder last van aquaplaning kunnen hebben :roll:
Maar zonder gekheid, intuÔtie laat ons wel eens vaker in de steek.

Mu is inderdaad niet afhankelijk van de druk, maar de limiet waarin wrijving tot glijden overgaat wel.

wijnfleskurken: Draaiend ťn trekkend komen ze sneller los dan alleen trekkend. Loop maar eens op je tenen. Je enkels hebben de neiging naar buiten te draaien bij elke stap. Hierdoor krijgen je tenen een vrij groot moment te verwerken, waardoor de maximale statische wrijvingskracht wel eens overschreden zou kunnen worden. En dan ga je naar dynamische wrijving, waarvan de mu.gif een stuk lager ligt: gevolleg, daar legt ie
Dus dat heeft niets te maken met dat oppervlak

Zowel voor de statische als voor de dynamische situatie is er een mu.gif . De dynamische voor zover ik weet altijd kleiner dan de statische (vandaar dat je zo lastig UIT een slip geraakt, en wanneer je dat doet dat je het risico loopt te gaan stuiteren). Beide voor zover ik weet onafhankelijk van druk. Hier is niet zoveel verschil tussen schoolboek en praktijk.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures