Dag Anne,

Je hebt wel iets onthouden uit je HAVO-tijd, maar dat heb je niet helemaal goed meer op zijn plaats staan.

Die 9,81 m/s² is de versnelling die vrij vallende voorwerpen in de buurt van het aardoppervlak krijgen als ze naar de aarde toe vallen. Als ej emt vallende of omhooggeschoten voorwerpen rekent , reken je dus altijd met versnellingen of vertragingen van 9,81 m/s².

Dat getal heeft dus helemaal niks met optrekkende of afremmende auto's te maken, tenzij die auto  bijvoorbeeld van een hoge brug af rijdt. :)

Duidelijk?

Groet, Jan

Inderdaad kun je theoretisch niet harder vertragen dan je kunt versnellen bij vallen door zwaartekracht. Maar de theorie houdt alleen rekening met wrijving zoals uit het boekje; bij wrijvingscoëfficient 1 (theoretisch maximale wrijving) kom je dan precies aan die 9.81.

Maar racebanden hebben nog iets anders; ze vervormen en ze "haken" in oneffenheden van het wegdek. Bij dragster races zie je ook duidelijk het effect van "plakken".

Dat haken in het wegdek zie je ook al bij moderne "gewone" autobanden die soms al 1.1 lijken te halen. Maar dat is dus niet puur wrijving zoals "uit het boekje"

Daarmee worden de hoger dan theoretisch mogelijke cijfers verklaard.

Niek Otten 

Dag Niek,

Het spijt me, maar hier heb je ongeveer hetzelfde verkeerde idee als Anne. die 9,81 m/s² heeft niks met de versnelling van voorwerpen te maken, BEHALVE WANNEER DIE VRIJ VALLEN AAN HET AARDOPPERVLAK.

In dat ene geval is die 9,81 m/s² de versnelling die elk object met massa zal ondervinden.

Hoe voorwerpen in andere omstandigheden zullen versnellen is zuiver een kwestie van a=F/m, dus als je maar een grote kracht op en klein object zet krijg je een enorme versnelling. Bijvoorbeeld een geweerkogel: die gaat van o tot 1000 m/s in ca 0,002 s.

versnelling is dan 1000/0,002 = 500 000 m/s². Veel kracht op een kleine massa, grote versnelling.

 Voor dingen met een massa als auto's zou zo'n versnelling natuurlijk enorme krachten vergen, maar dat soort krachten bestaan:

 The weight of shells increases by and large with calibre. A typical 150 mm (6") shell weighs about 50 kg, a common 203 mm (8") shell about 100 kg, a concrete demolition 203 mm (8") shell 146 kg, a 280 mm (11") battleship shell about 300 kg, and a 460 mm (18") battleship shell over 1500 kg. The Schwerer Gustav supergun fired 4.8 and 7.1 tonne shells.

 kogels tot over de 7 ton zijn afgevuurd, en da's heel wat meer dan de massa van een F1 raceauto.

In de formule 1 wordt natuurlijk niks afgevuurd, toch komen ze met hun gewone motorkracht een heel eind als je bedenkt dat er ook nog mensen in zitten die dat moeten overleven:

The figures are (for the 2006 Renault R26):

dat is al 14 m/s². en daarmee bijna 2 x zoveel als een startende F16 jachtbommenwerper.

 Er is voor versnellende voorwerpen niks magisch aan die 9,81 m/s². Versnelling is puur een kwestie van de verhouding tussen kracht en massa, a= F/m. Aan het aardoppervlak ondervindt een een object met een massa van 1 kg een zwaartekracht van 9,81 N. Daaruit volgt een versnelling voor het vallende object van:

a= F/m = 9,81N/1kg = 9,81 m/s² 

Da's al.

Groet, Jan

Beste jan,

We hebben het over versnelling door aandrijving via wrijving (bijvoorbeeld met een wegdek). Daarvoor geldt wel degelijk dat de theoretische waarde die van de versnelling door zwaaretekracht niet kan overschrijden. Vergroting van het contactoppervlak vermindert de druk per vierkante centimeter en omgekeerd. En in de klassieke mechanica, waar met "vertanding" geen rekening werd gehouden, betekende dat  bij een maximaal mogelijke wrijvingscoëfficient van 1 een maximale versnelling (en ook zijdelingse kracht in bochten) van 1 G.

Naast de factoren die ik al noemde "bederft"  ok de dynamische druk door aerodynamische effecten het theoretisch plaatje. De maximaal haalbare waarden liggen tegenwoordig bij ongeveer 1.4G.

 Niek Otten

Dag Niek, Anne,

 Aha, nou zie ik hoe deze vraag uiteindelijk is bedoeld.

Om dan daarop aan te haken, bij raceauto's moet de downforce dan natuurlijk niet onderschat worden. Die bedraagt volgens wikipedia bij 125 km/h al een volle g, waarmee de maximale wrijvingskracht en dus de maximale versnelling /vertraging door aandrijving via wrijving uiteraard ook verdubbeld wordt ten opzichte van een situatie zonder downforce.

Voor een gewone auto zal die downforce normaal gesproken verwaaarloosbaar zijn. Daar is de normaalkracht op de banden dan ook inderdaad maximaal die (zwaartekrachtversnelling=) 9,81 x de massa van de auto.  Bij een wrijvingscoëfficiënt van 1 tussen banden en wegdek is de maximale wrijvingskracht dan ook gelijk aan 1 x die normaalkracht.

Dat komt er op neer dat de maximale wrijvingskracht in grootte gelijk is aan de zwaartekracht (bij een wrijvingscoëfficiënt van 1, een om-en-nabijwaarde voor rubber op asfalt, maar zeker nog afhankelijk van de soort rubber, de soort asfalt, temperatuur en de toestand van het wegdek).

amax= Fwmax/m 

 Fwmax = Fz·µ (indien µ=1, dan Fwmax=Fz)

amax= Fz/m = (m·9,81)/m = 9,81 m/s².

Nooit op die manier bij stilgestaan, maar theoretisch volkomen correct, zij het véél te nauwkeurig voor gebruik in de praktijk.

Groet, Jan

beste heren

Mag ik u bedanken voor de uitleg. Het is mij nu volkomen duidelijk

vriendelijke groeten

anne