Direct zoeken




 

.

kracht en veiligheid

Reactietijd ❷

Reactietijd ❷

uitleg

Met onze zintuigen nemen we prikkels waar. De signalen die ze sturen hebben tijd nodig om naar onze hersenen te komen. Daar moeten ze nog verwerkt worden voordat er een signaal naar het lichaam gestuurd kan worden om te reageren. Hiervoor heeft een mens gemiddeld 0,2 seconden nodig. We noemen dit de reactietijd . De reactietijd kan op veel manieren beïnvloed worden. Zo heeft ons voedsel een direct effect op de reactietijd . Druivensuiker en caffeïne verkleinen de reactietijd . Alcohol, drugs en sommige medicijnen vergroten de reactietijd juist.

In het verkeer
In het verkeer heeft een bestuurder een reactie tijd van 1,0 seconde. Dit is veel groter dan de normale 0,2 seconde. Dit komt omdat de situatie waarop hij of zij moet reageren onverwachts is. De extra 0,8 seconde zijn nodig om te bedenken wat de beste actie is op de nieuwe situatie.
 
Video (0:00:07)

 

begrippen

reactietijd   de tijd die een mens, dier of machine nodig heeft om te reageren op een gebeurtenis. Dit is bij de gemiddelde mens normaal ongeveer 0,2 seconde. In het verkeer is dit al snel gemiddeld 1,0 seconde.

doelen

doel 1 - Je kunt uitleggen wat we bedoelen met de reactietijd van een mens.
Dit is de tijd die een mens nodig heeft om te reageren op een gebeurtenis.

 

doel 2 - Je kunt de gemiddelde reactietijd van een mens uit het hoofd noemen.
De gemiddelde reactietijd van een mens is ongeveer 0,2 seconde.

 

doel 3 - Je kunt uitleggen wat er met de reactietijd van een mens gebeurd in het verkeer.
De reactietijd is in het verkeer langer dan normaal . Ongeveer 1,0 seconde. Dit komt omdat de situatie waarop je moet reageren onverwachts is. De extra 0,8 seconde zijn nodig om te bedenken wat de beste actie is op de nieuwe situatie.

 

doel 4 - Je kunt drie dingen noemen die een positief effect hebben op de reactietijd , en drie die een negatief effect hebben.
Uitgerust zijn, druivensuiker en caffeïne verkleinen de reactietijd . Alcohol, drugs en sommige medicijnen vergroten de reactietijd juist.

 

links & downloads


zelf reactietijd meten
 
       

NASK1/K/9-9

Reactieafstand ❷

Reactieafstand ❷

uitleg

Is het je wel eens overkomen dat je langs een auto rijdt en de deur gaat plotseling open? Dan weet je wat we bedoelen met een noodstop . Maar voordat je op je rem trapt moet je eerst reageren. Dit duurt ongeveer 1 seconde. In die éne seconde heb je wel afstand afgelegd, je was immers aan het fietsen. Hoeveel afstand hangt af van de snelheid . Als je het moeilijk vind om te geloven kun je het volgende experiment zelf uitvoeren. Laat iemand een liniaal vasthouden. Hou je hand gereed om hem op te vangen. Hoe goed je het ook probeert, de liniaal zal altijd een afstand afleggen voordat jij reageert. Dit noemen we de reactieafstand . In het verkeer mag je er vanuit gaan dat de snelheid tijdens de reactietijd constant blijft, omdat die tijd zo kort is. Daardoor kun je de reactieafstand berekenen met de formule uit afbeelding.1.   Afbeelding 1

begrippen

reactieafstand   Dit is de afstand die een bestuurder in het verkeer aflegt, in de tijd die hij nodig heeft om te reageren.

doelen

doel 1 - Je kunt uitleggen wat we bedoelen met de reactieafstand .
Dit is de afstand die een bestuurder in het verkeer aflegt, in de tijd die hij nodig heeft om te reageren.

 

doel 2 - Je kunt de reactieafstand van een voertuig berekenen als de reactietijd en snelheid gegeven zijn.
De reactieafstand is altijd gelijk aan de snelheid keer de reactietijd . Dus s reactie = v x t reactie

NASK1/K/9-9

Remweg ❷

Remweg ❷

uitleg

Het kost moeite om een voorwerp van een snelheid tot stilstand te brengen. Dit is waarom je bij races soms de remmen van racewagens ziet gloeien. Een auto die een noodstop moet maken zal niet meteen stil staan op het moment dat de bestuurder op de rem trapt. In plaats daarvan zal de snelheid geleidelijk afnemen. Tijdens het afremmen leg je nog steeds een afstand af, immer je snelheid is niet gelijk aan nul. Dit noemen we de remweg (afbeelding 1). Snelheid is een factor die de remweg vergroot (video 1). Andere factoren die de remweg vergroten zijn: slechte banden, versleten remmen , nat wegdek, ijzel of vuil op het wegdek en een zwaarder voertuig.

Snelheid
De snelheid neemt bij het remmen gelijkmatig af. Daarom mag je bij berekeningen gebruik maken van de gemiddelde snelheid . Als de eindsnelheid 0 km/h is kun je de gemiddelde snelheid tijdens het remmen uitrekenen door de helft te nemen van de beginsnelheid.
  Afbeelding 1

 

Afbeelding 2
  Afbeelding 3
  Voorbeeld 1

begrippen

remafstand   De afstand die een voertuig bij het remmen aflegt om tot stilstand te komen.
remmen   Het verminderen van de snelheid van een ding.
remweg   Een ander woord voor remafstand .

doelen

doel 1 - Je kunt uitleggen wat we bedoelen met remweg .
De remweg is de afstand die een voertuig nodig heeft om bij het remmen helemaal tot stilstand te komen.

 

doel 2 - Je kunt de gemiddelde snelheid uitrekenen bij remmen totdat je stilstaat.
De gemiddelde snelheid kun je dan berekenen door de helft te nemen van de snelheid die je had toen je begon te remmen . Stel je rijdt met je fiets 20.km/h en remt totdat je stilstaat. De gemiddelde snelheid tijdens het remmen was dan 20.:.2.=.10.km/h

 

doel 3 - Je kunt vijf factoren noemen die de remweg vergroten.
Een hoge snelheid , slecht wegdek, slechte banden, versleten remmen en een zwaarder voertuig.

links & downloads


remweg en beginsnelheid
(0:51)
       

NASK1/K/9-formules

Traagheid ❸

uitleg

Om een voorwerp van snelheid of richting te veranderen is een kracht nodig. Zonder deze kracht zal elk voorwerp zijn snelheid of richting behouden. Dit verschijnsel noemen we traagheid . Traagheid wordt ook wel inertie genoemd. Dit kan leiden tot aparte, bijzondere en soms gevaarlijke situaties.

Om de veiligheid van auto's te garanderen worden er veel testen mee gedaan. Een aantal auto's worden opzettelijk gecrashed om te zien of ze veilig zijn, de zogenaamde crashtests (video 1). De crashtestdummy en de auto hebben op het moment van botsen dezelfde snelheid . De snelheid van de auto verandert plotseling. De snelheid van de crashtestdummy verandert niet op nauwelijks. Daardoor vliegt de crashtestdummy in de auto naar voren. Maatregelen zoals veiligheidsgordels en airbags beschermen ons tegen de gevolgen.
  video 1 (0:03:14)

meer...

Een ander voorbeeld van traagheid in werking is de 'tafelkleed truc'. De voorwerpen op tafel hebben een snelheid van nul. De voorwerpen zullen proberen deze snelheid vast te houden. Door het tafelkleed met een stevige beweging naar beneden te trekken glijd het onder de gedekte tafel vandaan.

De effecten van traagheid zijn groter als de massa groter wordt. Eén van de grootste oceaantankers, de Knock Nevis, weegt zoveel dat hij bijna 9 kilometer nodig heeft om tot stilstand te komen.
  video 2 (0:01:16)

NASK1/K/9-7+8

Veiligheid in de auto ❹

uitleg

Wanneer je in een auto stapt, wil je boven alles zeker weten dat je er ook weer veilig uit kunt stappen. Mensen kopen daarom niet graag een auto waarvan bekend is dat deze onveilig is. Autofabrikanten willen veilige auto's aanbieden. Met een crashtest kan een fabrikant de veiligheid van de auto testen. Bij een crashtest wordt een echte auto tegen een betonblok gereden. In de testauto zitten natuurlijk geen echte mensen maar crashtestdummy 's. Dit zijn geen gewone poppen. Deze poppen kosten al gauw zo'n honderd duizend euro. Dat komt omdat ze volgepakt zitten met nauwkeurige sensoren en elektronica. De crash zelf wordt van alle kanten gefilmd. Al deze gegevens worden na de test zorgvuldig geanalyseerd om te bepalen of de auto veilig is en hoe deze nog veiliger gemaakt kan worden (video.1).   Video 1 (0:03:14)

 

Uit dit soort crashtests zijn een heleboel veiligheidsmaatregelen gekomen die je vandaag nog steeds terug vindt in auto's. De veiligheidsgordel is er één van. Geloof het of niet, maar toen de veiligheidsgordel werd geintroduceerd in 1959 dachten veel mensen dat het veiliger was om bij een botsing uit de auto geslingerd te worden. Nu weten we dat het veiliger is om in je stoel te blijven bij een botsing. Een andere maatregel is de hoofdsteun . Die voorkomt dat je hoofd, door traagheid , naar achteren klapt bij een aanrijding van achteren. De airbags worden bij een botsing supersnel opgeblazen en vangen je lichaam op.

Kooiconstructie
Bij een botsing komt enorm veel energie vrij. Die energie moet ergens voor gebruikt worden. Geloof het of niet, maar een groot deel van de auto is ontworpen om bij een botsing kapot te gaan. Hoe meer onderdelen van de auto breken, hoe meer energie er verbruikt wordt. De voorkant en achterkant worden daarom kreukelzone 's genoemd. Eén deel van de auto mag absoluut niet kapot gaan bij een botsing. Dat is het gedeelte waar de mensen in zitten. Daarom wordt dit gedeelte extra stevig gemaakt. Dit is de kooiconstructie .
  Afbeelding 1

 

NASK1/K/9-8

 

Arbeid ❹

uitleg

Om een zware kist op te tillen moet je een kracht zetten (afbeelding.1). Dit kost energie . Hoe hoger je de kist wilt tillen, hoe meer energie dit kost. Deze energie noemen we arbeid . Je kunt de arbeid berekenen door de kracht te vermenigvuldigen met de afstand waarover je die kracht zet. De kracht wordt gemeten in newton en de afstand in meters. De eenheid van arbeid wordt daarom wel eens gegeven als newton maal meter, Nm. Je spreekt Nm uit als " newtonmeter ". Omdat arbeid een energie is wordt ook de eenheid Joule gebruikt. Hierbij geldt dat 1 joule = 1 Nm.   Afbeelding 1

 

Om een voorwerp tot stilstand te brengen moet je een kracht uitoefenen (afbeelding.2). De nettokracht op de fietser verricht arbeid . De energie voor deze arbeid komt van de bewegingsenergie . Bovenin het plaatje zie je een fietser die hard remt. De kracht die gezet wordt is groter en daardoor is de remweg kleiner. Onderin het plaatje zie je dezelfde fietser. Dit keert remt de fietser minder hard. De snelheid is voor beiden gelijk dus de bewegingsenergie is ook gelijk. De kracht is kleiner dus moet de remweg langer zijn om dezelfde arbeid te verrichten.   Afbeelding 2

 

Een kreukelzone maakt een auto veiliger door de remweg van de inzittenden te vergroten (afbeelding.3). Voor de duidelijkheid is de achterkant van de auto als meetpunt genomen, maar hetzelfde geldt voor de plekken van de inzittenden.

Tijdens een botsing moet de bewegingsenergie van de inzittenden gebruikt worden. Als de bewegingsenergie 0,0 is staan ze pas stil. Hiervoor moet er een nettokracht op de inzittenden werken. Door de kreukelzone wordt de remweg van de rest van de auto langer. Hierdoor wordt de remweg van de inzittenden ook groter. De grotere remweg voor de inzittenden betekent dat er een kleinere kracht nodig is om de bewegingsenergie weg te nemen.
  Afbeelding 3

 

Je kunt rekenen met de formule W = F x s   Video 1 (0:02:24)

 

links & downloads


arbeid introductie
(0:04:48)

autocrashes animatie
(0:11:31)
     

 

NASK1/V/1-1

 

| + -