Wrijvingskracht van een auto

[Amasoara]

Ik heb een vraag:

Hoe kan je de wrijvingskracht van een auto berekenen op 3 verschillende manieren?

De wrijvingskracht is in dit geval alle tegenwerkende kracht die op de auto werkt.

En welke uitwerking heeft de snelheid van de auto dan op de wrijvingskracht (hoe de wrijvingskracht afhangt van de snelheid)?

Heeft iemand anders misschien een idee over de manieren die je kan gebruiken voor deze vraag?

[king nero]

nogal een vaag verhaal, maar ik zou beginnen uit te zoeken waaruit de wrijvingskracht bestaat, dus welke zijn de verschillende componenten die invloed hebben op de totale "wrijvingskracht"...

Eénmaal je die hebt, kun je verder gaan uitzoeken hoe je de invloed ervan in kaart kan brengen.

[Anton_v_U]

Zag de vraag nu pas en er zijn nog geen concrete manieren voorgesteld.

Alleen berekenen is denk ik niet de bedoeling? Ik beantwoord de vraag hoe je de wrijving kunt bepalen. Daar is behalve een berekening een experimentele opzet en een meetmethode voor nodig, Ik vind dat een erg leuke vraag. Met een beetje fantasie kun je wel een paar manieren verzinnen. Misschien niet allemaal even praktisch maar ik denk wel dat ze correct zijn:

1) Motor uitzetten en uit laten rollen. Als je de snelheid meet als functie van de tijd en je meet de massa, dan kun je uit de vertraging de totale wrijvingskracht als functie van de tijd bepalen (of de wrijvingskracht als functie van de snelheid. je gebruikt F = m.a)

2) Bepaal het effectief motorvermogen dat nodig is om met een constante snelheid te rijden. Het rendement van de motor bij een bepaald toerental kun je denk ik wel bepalen als je over een uitgebreide technische specificatie van de motor beschikt, Zoek de chemische energie van de gebruikte brandstof op.Als je het brandstofverbruik meet en je weet het rendement, kun je het motorvermogen bepalen: Het nuttig vermogen is het verbruik aan chemische energie per seconde vermenigvuldigd met het rendement. Het nuttig vermogen is (per definitie) gelijk aan de arbeid per seconde die de motor levert: P = F.v. Hierin is F de kracht die de motor levert en die is bij constante snelheid gelijk aan de wrijvingskracht.

3) Sleep de auto met een lange kabel (lang genoeg om normale luchtwrijving te hebben) en zet de motor in z'n vrij. Meet de kracht in de sleepkabel met een krachtsensor. Rijd vervolgens met constante snelheid. De kracht die je meet is gelijk aan de wrijvingskracht.

4) Laat de auto in z'n vrij langs een helling met bekende constante hellingshoek naar beneden rijden. Bepaal de eindsnelheid van de auto. De wrijvingskracht bij die snelheid is gelijk aan de component van de zwaartekracht langs de weg: Fw = m.g. sin(α)

5) Laat een auto met constante snelheid v een helling naderen. Zet dan de motor af. Bepaal hoe hoog de auto komt. Het verschil: 1/2mv²-m.g.h is het energieverlies. Dat is gelijk aan de arbeid W die door de wrijvingskracht is verricht (gedissipeerd). De gemiddelde wrijvingskracht volgt dan uit W = F.s met s de weglengte langs de helling.

[Benm]

Creatieve opties. De wrijvingskracht van een auto op een beetje snelheid bestaat voor het overgrote deel uit luchtweerstand, dus je zou het ook nog met een windtunnel kunnen doen waarbij je de rolweerstand van de wielen verwaarloost.

Slepen met een lange kabel lijkt me trouwens nog de meest praktische methode, alleen moet je dan een plaats vinden waar je dat mag doen. Op zich kan het op een circuit, maar die hebben denk ik zelden een recht stuk dat lang genoeg is om een goeie meting te doen.

Misschien op een afgesloten vliegveld?