Overal 3h P4.3: Veiligheidsmaatregelen in het verkeer

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

4.3 Veiligheidsmaatregelen in het verkeer

Planning

korte terugblik (5 min met wat vragen)

leerdoelen 4.3 veiligheidsmaatregelen (2 min)

Instructie 4.3 veiligheidsmaatregelen incl. vragen (20 min)

werken met opgave (10 min)

Zelfwerktijd (huiswerk maken)

De rendieren van de kerstman leveren arbeid tijden het trekken. Welke formule gebruiken we voor arbeid

1. W = Δ Ek
2. W = m g h
3. W = P t
4. W = F s

De arbeid is ...

1. ... positief
2. ... nul
3. ... negatief

Geef bij de volgende situaties aan of er sprake is van positieve of negatieve arbeid.

Positieve arbeid

Negatieve arbeid

De motorkracht van een auto versnelt een auto.

Tijdens het versnellen werken de weerstandskrachten de auto tegen.

Een knikker die rolt over de grond komt uiteindelijk stil te liggen.

Je duwt een winkelwagen vooruit door de supermarkt.

Wat is de resulterende kracht?

1. Versnelt (175N)
2. Vertraagd (175N)
3. Vertraagd (125 N)
4. Constant

In het (v,t) diagram zie je een fietser die vanuit stilstand vertrekt dan optrekt, remt en met een constante snelheid fietst. 

Sleep de letters die bij de grafiek staan naar het juiste vlak.

versnellen

Constante snelheid

vertragen

A

B

C

D

E

F

Sleep de grootheden en eenheden naar de juiste assen. Voor een snelheid/tijd-diagram

t

m/s

s

v

Welke veiligheidsmaatregelen zijn er in auto's aanwezig?

Leerdoelen 4.3

Aan het einde van deze paragraaf kun je:

- De stopafstand berekenen

- de botskracht uitrekenen en uitleggen hoe je deze kunt verkleinen

- 5 veiligheidsmaatregelen in een auto noemen en uitleggen hoe ze werken 

Veiligheidsmaatregelen 4.3

Reactietijd

De reactietijd is de tijd die je nodig hebt om te gaan remmen.

Reactieafstand

De reactieafstand is de afstand die je aflegt tijdens de reactietijd.

Noodstop

Veiligheidsmaatregelen 4.3

Remtijd

De remtijd is de tijd waarin je snelheid kleiner wordt.

Remweg

De remweg is de afstand die je aflegt tijdens de remtijd.

Stopafstand

De stopafstand wordt bepaald door de reactieafstand en de remweg

Veiligheidsmaatregelen 4.3

Reactieafstand

A = L.b = 10 x 1,5 = 15m

Remafstand

A = ½ Lxb = ½ x 10 x (2,5-1,5)= 5m

stopafstand

Stopafstand = reactieafstand+remafstand

Stopafstand = 15 + 5 = 20m

 

Hoe groot is je reactieafstand als je 50 km/h rijdt?

1. 50 m
2. 23.8 m
3. 13.8 m
4. dat kan je niet weten

Op t = 0 s ziet een bestuurder plotseling dat er een grote kuil in de weg zit. De stopafstand is:

1. 30 m
2. 60 m
3. 75 m
4. 90 m

Bereken de reactieafstand met behulp van het (v,t)-diagram.

1. 1,5meter
2. 40 meter
3. 60 meter
4. 220meter

Bereken de remweg met behulp van het (v,t)-diagram.

1. 80meter
2. 160 meter
3. 110meter
4. 220meter

Bereken de Stopafstand met behulp van het (v,t)-diagram.

1. 80meter
2. 120 meter
3. 140meter
4. 220meter

Veiligheidsmaatregelen 4.3

Reactietijd

De reactietijd is afhankelijk van:

Of je vermoeid bent

Of je alcohol hebt gedronken

Of je een snelle of langzame reactie hebt

Of je geconcentreerd bent in het verkeer

Veiligheidsmaatregelen 4.3

stopafstand 

Is ook afhankelijk van de beginsnelheid

Bij een beginsnelheid van 6 m/s is de stopafstand:

6x1,5= 9m

½ x 6 x 1 = 3m

9 + 3 = 12m

Veiligheidsmaatregelen 4.3

De remweg hangt af van:

De snelheid,    De remkracht,   De massa,  De kwaliteit van de banden, De gladheid van de weg,  ABS (anti blokkeer systeem)

 

Van welke factoren hangt je remweg af?

1. 1 je concentratie, 2 je snelheid, 3 het soort wegdek
2. 1 het profiel van de banden, 2 je snelheid, 3 het soort wegdek
3. 1 vreemde stoffen in je lichaam, 2 je leeftijd, 3 nat of droog wegdek
4. 1 De massa van het voertuig 2 vermoeidheid 3 de grip van de banden

Van welke factoren hangt je reactieafstand af?

1. 1 je concentratie, 2 je snelheid, 3 vermoeidheid
2. 1 het profiel van de banden, 2 je snelheid, 3 je concentratie
3. 1 alcohol in je lichaam, 2 je leeftijd, 3 nat of droog wegdek
4. 1 alcohol in je lichaam 2 vermoeidheid 3 de grip van de banden

Welke afstand is altijd het langste

1. Stopafstand
2. Remweg
3. Reactieafstand

Gegeven: stopafstand = reactieafstand + remweg
Welke van deze drie afstanden verandert als de bestuurder flink gedronken heeft?

1. remweg + stopafstand
2. reactieafstand + stopafstand
3. alle afstanden
4. reactieafstand + remweg

bereken de stopafstand 

Veiligheidsmaatregelen 4.3

Botskracht verkleinen

 

De botskracht remt de auto af.

De botskracht is een negatieve arbeid die de bewegingsenergie weg neemt.

Veiligheidsmaatregelen 4.3

kreukelzone

 

De kreukelzone wordt door de negatieve arbeid vervormd.

De benodigde arbeid (W) om de auto tot stilstand te brengen is gelijk aan de botskracht (F) maal de lengte van de kreukelzone (s)

Een botsing 

Een rijdende auto heeft bij een snelheid van 120 km/h een bewegingsenergie van 650 kJ. De kreukelzone bij een ouderwetse auto is 10 cm en bij een moderne auto 1 meter.

 Bereken de gemiddelde kracht om een ouderwetse auto tot stilstand te brengen.

 

Berekening 650000 / 0,10 = 6,500.000 N = 6,5 MN

Antwoord de gemiddelde kracht is 6,5 MN

Gegevens W = 650Kj= 650.000 J,     s = 0,10 m

Formule W = F.s F = W/s

Gevraagd arbeid F=?

Veiligheidsmaatregelen 4.3

Een botsing

Een rijdende auto heeft bij een snelheid van 120 km/h een bewegingsenergie van 650 kJ. De kreukelzone bij een ouderwetse auto is 10 cm en bij een moderne auto 1 meter.  

Hoe groot is de botskracht bij moderne auto,s.

Antwoord

De kreukelzone is 10 x zo groot als die van een ouderwetse auto.

Omdat de bewegingsenergie hetzelfde is zal de botskracht 10x zo klein zijn.

F = 6,5 MN /10 = 650.000 N = 650 kN

Een auto rijdt met 50km/h. De auto heeft dan 140kJ bewegingsenergie. De kreukelzone van de auto is 40 cm.
Wat is de gemiddelde botskracht?
noteer formule, gegevens en berekeningF = W/s

Veiligheidsmaatregelen 4.3

Stopkracht

 

De kracht die de passagiers tot stilstand brengt noem je de stopkracht.

Veiligheidsmaatregelen 4.3

kooiconstructie

Beschermen van kwetsbare lichaamsdelen.

Voorkomt dat je bekneld komt te zitten

 

Veiligheidsmaatregelen 4.3

veiligheidsgordel.

 De gordel houdt de passagiers tegen en laat ze tegelijk met de auto afremmen. 

De gordel verricht een negatieve arbeid (W) Op de passagier.

Verlengen van de afstand om tot stilstand te komen.

De gordel rekt uit dus een grotere 

stopafstand (s) en een kleinere 

stopkracht (F)

Voorkomen dat je hoofd door 

de voorruit gaat.

 

Veiligheidsmaatregelen 4.3

airbags.

 Verdelen van de kracht over een groter 

oppervlak waardoor de druk kleiner wordt.

(De airbag is een soort opgeblazen kussen

 die de kracht verdeelt.) 

Verlengen van de stopafstand en vermindering van de stopkracht op de passagier. (De airbag deukt in.)

 Bescherming tegen rondvliegend glas.

 (Bij een botsing beschermt de airbag je hoofd.)

 

Veiligheidsmaatregelen 4.3

hoofdsteunen.

Beschermen van kwetsbare lichaamsdelen.

Bij een botsing van achteren voorkomt 

de hoofdsteun nekletsel.

Veiligheidsmaatregelen 4.3

veiligheidshelm.

Verlengen van de afstand om tot stilstand te komen.

(Bij het indeuken van de helm verricht deze 

negatieve arbeid en zorgt voor een grotere

 stopafstand en een kleinere stopkracht.)

Verdelen van de kracht over een groter oppervlak.

(De helm verdeelt de kracht over een groter oppervlak van je hoofd.)

Beschermen van kwetsbare lichaamsdelen.

(Voorkomt dat je hoofd de stoeprand/paal direct raakt.)

 

Veiligheidsmaatregelen 4.3

veilgheidshelm

Airbags zorgen dat een auto bij een aanrijding minder beschadigd raakt.

1. waar
2. niet waar

Welke functie(s) heeft een airbag?

1. botsweg vergroten
2. kracht verdelen
3. kwetsbare lichaamsdelen beschermen
4. kracht verdelen + kwetsbare lichaamsdelen beschermen

Auto’s bevatten verschillende voorzieningen die moeten voorkomen dat de inzittenden bij een botsing letsel oplopen. 1 daarvan zit in de CONSTRUCTIE van de auto om te zorgen dat de remweg langer wordt. Welke wordt hier bedoeld?

1. Airbag
2. Veiligheidsgordels
3. Kreukelzone
4. Kooiconstructie

Airbags zorgen voor...

1. verhoging van de stopkracht.
2. verhoging van de botskracht
3. verlaging van de stopkracht.
4. verlaging van de botskracht.

Welke van de onderstaande veiligheidsvoorzieningen beschermt de bestuurder tijdens een noodstop zonder botsing?

1. airbag
2. kooiconstructie
3. veiligheidsgordel
4. kreukelzone

Welke veiligheidsmaatregel in de auto zorgt er NIET voor dat de remweg van de inzittende langer wordt?

1. Airbags
2. Kooiconstructie
3. Autogordel
4. Kreukelzone

Bij een crashtest wordt een auto tegen een blok gereden. De voorkant van de auto wordt helemaal samen geperst.

Door welke veiligheidsmaatregel komt dit?

1. Doordat er een kreukelzone aan is gebracht in de voorkant van de auto
2. Door de kooiconstructie in de auto
3. Doordat de auto geen winterbanden had.
4. Door airbags in de auto

Leerdoelen 4.3

Aan het einde van deze paragraaf kun je:

- De stopafstand berekenen

- de botskracht uitrekenen en uitleggen hoe je deze kunt verkleinen

- 5 veiligheidsmaatregelen in een auto noemen en uitleggen hoe ze werken 

Veiligheidsmaatregelen 4.3

Huiswerk:

maken vragen:

32 en 34