5.4 Bewegen 2H Nova - Remmen en botsen

• nask
• Natuurkunde / Scheikunde
• +1
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 2

Bewegen 

Hoofdstuk 5 - 2 Havo

Paragraaf 5.4 - Remmen en botsen

Docent: S.L. Kramer

5.4 Remmen en botsen

2 Havo

Hoofdstuk 5 Bewegen

1. Bewegingen vastleggen
2. Gemiddelde snelheid
3. Versneld - eenparig - vertraagd
4. Remmen en botsen

2H - 5.4 Remmen en botsen

Begrippen

• Remweg
• Reactietijd
• Stopafstand

2H - 5.3 Eenparig, versneld en vertraagd

LEERDOELEN

• Je kunt uitleggen wat de remweg is en waarvan deze afhangt.
  
• Je kunt aan de hand van een grafiek uitleggen wat het verband is tussen de beginsnelheid en de remweg.
  
• Je kunt de stopafstand die een auto nodig heeft om te stoppen berekenen.

2H - 5.4 Eenparig, versneld en vertraagd

Inleiding

Je moet als automobilist altijd rekening houden met het verkeer om je heen. In geval van nood moet je tijdig kunnen stoppen – ook als de weg glad is en je auto zwaar beladen. Een goede automobilist neemt daarom snelheid terug en houdt meer afstand tot voorliggers, als de situatie daarom vraagt.

2H - 5.4 Remmen en botsen

De remweg

Als het rempedaal wordt ingetrapt, beweegt de auto vertraagd verder tot hij stilstaat. Tijdens deze vertraagde beweging legt de auto nog een bepaalde afstand af, de remweg. Hoe langer de remweg, des te groter is de kans op een ongeluk. 

1 de beginsnelheid. De beginsnelheid is de snelheid op het moment dat de auto begint te remmen. Hoe groter de beginsnelheid, des te langer de remweg.

2 de (totale) massa van de auto. Hoe groter de massa van een auto, des te langer de remweg. Een volgeladen vrachtwagen heeft een langere remweg dan een lege.

3 de remkracht. Hoe harder je op het rempedaal trapt, des te groter de remkracht en des te korter de remweg.

2H - 5.4 Remmen en botsen

De beginsnelheid en de remweg

Hier kun je zien hoe lang de remweg van een personenauto is bij verschillende beginsnelheden. De gegevens in de grafiek zijn afkomstig van remproeven. Bij deze proeven is steeds dezelfde auto gebruikt. Ook is steeds even hard geremd. Alleen de beginsnelheid was elke keer anders.

2H - 5.4 Remmen en botsen

Formule voor de remweg

Als de snelheid n keer zo groot wordt, wordt de remweg n² keer zo lang.

Als de snelheid verdubbelt van 40 naar 80 km/h, wordt de remweg vier (2²) keer zo lang: 

van 10 m bij 40 km/h naar 40 m bij 80 km/h.

2H - 5.4 Remmen en botsen

Als de remmen versleten zijn of het wegdek glad is door sneeuw of ijzel, kan de bestuurder minder hard remmen. De remkracht is dan kleiner en de remweg langer, soms zelfs veel langer.

2H - 5.4 Remmen en botsen

Voorbeeldopdracht 

Als een auto 40 km/h rijdt, is de remweg (onder normale omstandigheden) 10 m.

Hoe lang is de remweg als de auto 120 km/h rijdt?

gegevens

v1 = 40 km/h

v2 = 120 km/h

s1 = 10 m

gevraagd

s2 = ?

2H - 5.4 Remmen en botsen

gegevens

v1 = 40 km/h

v2 = 120 km/h

s1 = 10 m

gevraagd

s2 = ?

uitwerking

v2 is 3 × zo groot als v1, dus n = 3

s2 is dus n² = 3² = 9 × zo lang als s1

De remweg s2 is dus 9 × 10 = 90 m.

2H - 5.4 Remmen en botsen

De massa en de remweg

Behalve de (begin)snelheid heeft ook de massa invloed op de remweg. Hoe zwaarder een auto of een fiets beladen is, hoe langer de remweg wordt. Bijvoorbeeld als je iemand meeneemt achterop je fiets. 

Veel mensen gaan zomers met een zwaarbeladen auto op vakantie. De remweg van hun auto is dan langer dan ze gewend zijn. Als het goed is, houden ze daar ook rekening mee. Bijvoorbeeld door langzamer te rijden, zo kunnen ze de remweg, die anders te lang zou worden, terugbrengen tot een veilige waarde. Met een zwaarbeladen auto moet je op de snelweg ook meer afstand houden. Als er dan onverwacht iets gebeurt, zal je minder snel tegen je voorligger aanrijden. Meer afstand houden is ook een goed idee als het regent of sneeuwt. Zo verklein je de kans op een ongeluk.

2H - 5.4 Remmen en botsen

De reactietijd

Als een kind voor een auto de weg op rent, zal de bestuurder afremmen. Maar de bestuurder kan onmogelijk meteen reageren: het duurt altijd even voordat het rempedaal wordt ingetrapt en de remmen aanslaan. De tijd tussen het zien van het gevaar en het aanslaan van de remmen wordt de reactietijd genoemd.

De reactietijd ligt normaal gesproken tussen 0,7 en 1,0 s. Maar als je niet oplet of als je moe bent, reageer je een stuk langzamer. Het gebruik van alcohol, drugs en sommige medicijnen maakt je reactietijd ook langer.

2H - 5.4 Remmen en botsen

De stopafstand

De totale afstand die een auto nodig heeft om te stoppen – de stopafstand – is daarom groter dan de remweg. Je moet namelijk ook de afstand meerekenen die de auto tijdens de reactietijd aflegt: de reactieafstand. Met andere woorden:

stopafstand = reactieafstand + remweg

Het (x,t)-diagram met constante snelheid van 5,0 m/s. Een eenparige beweging wordt in een (x,t)-diagram voorgesteld door een rechte lijn.

 In het (v,t)-diagram wordt een eenparige beweging voorgesteld door ook een rechte lijn, maar nu loopt de lijn horizontaal.

2H - 5.4 Remmen en botsen

Justine rijdt met 45 km/h over een lokale weg, als ze plotseling moet remmen voor een hond die de weg op rent. Haar reactietijd is 0,8 s.

Bepaal hoe groot de stopafstand is. Je kunt de remweg aflezen.

2H - 5.4 Remmen en botsen

gegevens over de reactieafstand:

v = 45 km/h = 12,5 m/s en t = 0,8 s

Volgens figuur 1 is de remweg 12 m (bij 45 km/h).

stopafstand = ?

uitwerking

reactieafstand: s = v ∙ t = 12,5 × 0,8 = 10 m

stopafstand = reactieafstand + remweg

= 10 + 12 = 22 m

2H - 5.3 Eenparig, versneld en vertraagd

Tegenkomen en inhalen

Op de meeste wegen heb je verkeer in twee richtingen. Regelmatig kom je iemand tegen die de andere richting op rijdt. Ook word je af en toe door iemand ingehaald. Soms is het handig om dit soort bewegingen in één (x,t)-diagram te tekenen. Op die manier kun je erachter komen waar en wanneer twee weggebruikers elkaar passeren.

2H - 5.1 Bewegingen vastleggen

Huiswerk

• Maken vragen 1 tm 10 online 5.4
• Vragen verzamelen ter voorbereiding SO/PW