zin wrijvingskracht op wiel

[Chatelier]

Hallo,
 
Mijn vraag gaat over welke zin/grootte de wrijvingskracht heeft die werkt op het wiel van een rijdende auto, zonder dat het wiel slipt.
Zelf weet ik dat als de motor een wiel aandrijft, de wrijvingskracht in dezelfde zin als je rijdt optreedt, terwijl dit op een vrijrollend (niet aangedreven) wiel in de andere zin is. Nu vroeg ik mij af als je nu heel weinig gas geeft zodat de wielen net ietsje zijn aangedreven, is de wrijvingskracht (deze is dan in de rijzin denk ik) dan bijna 0?
 
Alle verduidelijking is welkom, alvast bedankt.

[Back2Basics]

Ja, bijna nul. Tenminste als je heel langzaam rijdt. Wanneer je precies zoveel gas geeft dat je niet versnelt, en niet vertraagt, dan is de aandrijving in evenwicht met de luchtweerstand, onder de aanname dat alle andere wrijvingskrachten verwaarloosbaar zijn.

Wanneer de luchtweerstand groot is, bijvoorbeeld bij een ergonomisch slecht frontoppervlak, of bij hogere snelheid, dan kost het relatief veel brandstof om de snelheid te behouden.

Echter, een niet onbelangrijke kracht is de rolweerstand. De kracht welke overwonnen moet worden om iets te laten rollen. De verbruikte energie gaat vooral zitten in het indrukken van de band van het wiel en/of van de ondergrond.

[Chatelier]

Echter, een niet onbelangrijke kracht is de rolweerstand. De kracht welke overwonnen moet worden om iets te laten rollen. De verbruikte energie gaat vooral zitten in het indrukken van de band van het wiel en/of van de ondergrond.

Dus eigelijk heb je altijd een rolwrijving tegengesteld aan de rijzin van de auto, ook al is drijft deze de wielen aan? Zelf studeer ik aan een universiteit en in de oefeningen mechanica, is er als een auto de wielen aandrijft de wrijvingskracht in de rijzin gericht van de auto, en als er geen aandrijving is, tegensgesteld aan de bewegingszin van het wiel en noemen ze deze de rolwrijving.

[Jan van de Velde]

enige wrijvings- of weerstandskracht is altijd tegen een bewegingsrichting in gericht, want het zijn per slot van rekening REactiekrachten.
 
Wel is het dan zinvol goed te kijken naar wát er beweegt om die "tegen"richting vast te stellen. 
 
een rolwrijving werkt het rollen tegen, werkt daarmee het draaien van het wiel tegen en werkt daarmee ten slotte de beweging van de auto tegen. Waar dan ook precies die rolwrijving wordt veroorzaakt (bijvoorbeeld in het lager) en welke richting die daar ook heeft (en in een lager is dat per kogeltje een andere kant op in een translatiezin, maar wel steeds tegen de draairichting in) op de auto is eht nettoeffect een afremming en dus teken je een resultante kracht op de auto ergens in dat wiel en tegen de rijrichting van de auto in.
 
Schuifwrijving is een ander verhaal. Zolang het wiel rolt is het enige gevolg van die schuifwrijving dat het wiel, dat op het contactoppervlak rubber-asfalt achterwaarts draait, dat het wiel niet kan rollen zonder dat de auto vooruit gaat. Het wiel wil achterwaarts draaien, tegenwerkend wil dan zeggen een vector in de richting van een voorwaartse draaiing. Die schuifwrijving t.o.v. de auto - en die boeit ons- kun je dan dus weergeven als een in de bewegingsrichting van de auto gerichte vector. 
 
Dat laatste verandert zodra het wiel t.o.v. de auto blokkeert: de auto gaat dan schuiven over de weg, waardoor die vector onmiddellijk 180° omdraait en een tegenwerkende kracht wordt voor een voorwaartse beging van de auto.
 
Dus, kijk je naar de effecten op het wiel, of naar de effecten op de auto? 

[Chatelier]

Maar is het niet zo dat bij een niet aangedreven rollend wiel de wrijvingskracht tegen de rijrichting is? De auto rijdt vooruit en dit kan niet zonder dat wiel draait, en hiervoor zorgt dan de wrijvingskracht toch?

[Jan van de Velde]

een niet aangedreven rollend wiel de wrijvingskracht 

welke wrijvingskracht? rolwrijving of schuifwrijving? Effect op de auto of effect op het wiel? 

[Back2Basics]

Wanneer je het lastig vindt om er een voorstelling bij te maken, kan het helpen om de zaken erg overdreven voor te stellen.
Je kunt bijvoorbeeld bedenken hoe het werkt indien je met (vrijwel) lege banden zou rijden. Dan heb je erg veel rolweerstand.
Een treinwagon met stalen wielen en een stalen rails als ondergrond, zal weinig rolweerstand hebben.
 
Op bovenstaande manier hebben wiskunde, mechanica/natuurlunde, en pubertijd veel met elkaar te maken: zoek de extremen op, en je kunt er veel van leren.